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用相同的导线绕制的边长分别为L和2L的正方形闭合线框,以相同的速度匀速进入右侧的匀强磁场,如图所示,在线框进入磁场的过程中a、b和c、d两点间的电压分别为U和U,ab边和cd边所受的安培力分别为F和F,则下列判断正确的是(  )
A.U=UB.U=2UC.F=FD.F=
F
2

AB、线框进入磁场后切割磁感线,a、b中产生的感应电动势是c、d中电动势的一半,而不同的线框的电阻不同,设甲线框电阻为4r,乙线框的电阻8r,
则有:
U=BLv?
3r
4r
=
3
4
BLv

U=B?2Lv?
6r
8r
=
3
2
BLv,故2U=U.故AB错误;
CD、根据安培力表达式F=BIL;E=BLv,及R=
ρL
S
,从而得出安培力综合式为:F=
SB2
L

安培力与线框边长成正比,所以有:F=
1
2
F;故C错误,D正确;
故选:D.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,用长度La:Lb=2:1的同种导线做成圆环a、b,并在A、C处相连,当均匀变化的磁场垂直穿过a环时,环内电流为I1,A、C间电压为U1;若同样磁场穿过b环,环内电流为I2,A、C间电压为U2,则(  )
A.I1:I2=4:1B.I1:I2=2:1C.U1:U2=2:1D.U1:U2=4:1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

高频焊接是一种常用的焊接方法,图1是焊接的原理示意图.将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外.工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3Ω?m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响.

(1)求环形金属工件中感应电流的大小,在图3中画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
1000
6
3
=2.449
(2)求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3)求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图把一个面积为S,总电阻为R的矩形金属环放在磁感应强度为B的匀强磁场中,当把环翻转180°的过程中,流过金属环某一横截面的电量是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,金属杆ab,cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里.当ab,cd分别以速度v1和v2滑动时,发现回路中感应电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小和方向可能是(  )
A.v1>v2,v1向右,v2向左B.v1>v2,v1和v2都向左
C.v1=v2,v1和v2都向右D.v1=v2,v1和v2都向左

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,ab和cd分别是放在变压器两侧光滑水平导轨上的导体,cd静止,通电导线与ab在同一平面内(  )
A.ab向右匀速运动时,cd一定向左运动
B.ab向右匀速运动时,cd不可能运动
C.ab向右加速运动时,cd可能不动
D.ab向右加速运动时,cd一定向左运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,如图所示,磁感强度为B的匀强磁场竖直向下,当把环翻转180°的过程中,流过环某一横截面的电量为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内,线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀速运动,则线框中的感应电流(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线I-t图可能是下图中的(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈,若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s,第二次缓慢插入线圈用时间为1s,则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是______,线圈中产生的热量之比是______.

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