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“热磁振荡发电技术”是新能源研究领域的最新方向,当应用于汽车等可移动的动力设备领域时,会成为氢燃料电池的替代方案。它通过对处于磁路中的一段软磁体迅速加热并冷却,使其温度在其临界点上下周期性地振荡,引起磁路线圈中的磁通量周期性地增减,从而感应出连续的交流电。它的技术原理是物理原理。假设两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,如图6所示,一导线与两导轨相连,磁感应强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直。一电阻为R、质量为m的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后速度减小,最终稳定时离磁场上边缘的距离为H.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻。下列说法正确的是
A.整个运动过程中回路的最大电流为
B.整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为
C.整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为
D.整个运动过程中回路电流的功率为
B

导体棒进入磁场后,先做变减速运动,安培力也逐浙减小,当减到与重力相等时导体棒稳定,所以导体棒进入磁场进入磁场时的速度最大,所产生的感应电动势最大,其感应电流也最大,由自由落体运动规律,进入磁场时的速度大小为,产生的感应电动势为,由闭合电路欧姆定律得选项A错;导体棒稳定后,产生的感应电动势为,根据平衡条件,有,所以;由能量守恒定律可知,减少的机械能转化为回路的电能,电能又转化为内能所以,有所以,所以选项B正确;克服安培力做功与产生的焦耳热查等,所以选项C错;回路中的电流开始的变化的,所以选项D错.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两根光滑的平行金属导轨MNPQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3Ω的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=lΩ的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求: (1)杆能达到的最大速度多大?最大加速度为多大? (2)杆的速度达到最大时,ab两端电压多大?此时拉力的瞬时功率多大? (3)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中拉力F做的功是多大?此过程持续时间多长? (4)若杆达到最大速度后撤去拉力,则此后R上共产生多少热能?其向前冲过的距离会有多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12-1-15所示,边长为h的正方形金属导线框,从图示的位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域,磁场方向水平,且垂直于线框平面,磁场区域宽度为H,上下边界如图中虚线所示,.从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中,以下判断正确的是(   )

①线框中总有感应电流存在②线框受到磁场力的合力方向有时向上有时向下③线框运动方向始终是向下的④线框速度的大小不一定总是在增加
A.①②B.③④C.①④D.②③

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个“”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨材料、粗细相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在拉力作用下,导体棒以恒定速度向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受拉力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中正确的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R0。闭合开关S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势。则
A.R1两端的电压为
B.电容器的a极板带正电
C.滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D.正方形导线框中的感应电动势为kL2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,矩形闭合线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界OO’平行,线框平面与磁场方向垂直。设OO’下方磁场磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,几位同学在做“摇绳发电”实验:把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道,地磁场方向与地面平行,由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的,甲同学站在西边,手握导线的A点,乙同学站在东边,手握导线的B点。则下列说法正确的是
A.当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最大
B.当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大
C.当“绳”向下运动时,“绳”中电流从A流向B
D.在摇“绳”过程中,A点电势总是比B点电势高

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN,PQ、MN的电阻不计,间距为P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为,质量分别为的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L1,L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:

(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.当ab边刚越过JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能

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