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如图所示,边长为L的正方形单匝线圈abcd,电阻r,外电路的电阻为R,a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始,以角速度绕轴匀速转动,则以下判断正确的是
A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em=BL2
B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
C.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为Q=
D.线圈从图示位置转过180o的过程中,流过电阻R的电荷量为
C

试题分析:图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线,感应电动势为零,故A错误;当线圈与磁场平行时感应电动势最大,最大值为,瞬时值表达式为,故B错误;感应电动势的有效值为,闭合电路欧姆定律,R产生的热量为Q=I2RT,周期,联立得,故C正确;线圈从图示位置转过180°的过程中,穿过线圈磁通量的变化量大小为,流过电阻R的电荷量为,故D错误。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,实线为均匀的金属圆环,环面积S1=0.8m2,总电阻R=0.2Ω;与环同心的虚线圆形区域内有垂直与环平面的匀强磁场,匀强磁场区域的面积S2=0.4m2,当磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化时,求:

(1)环消耗的电功率P
(2)在1s~3s内,通过环的某横截面的电量I=
E
R
=
0.06
0.2
=0.3

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个面积S=4×10m、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直平面,磁感应强度的大小随时间变化规律如图3所示,由图可知
A.在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08Wb/s
B.在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始2秒内线圈中产生的感应电动势等于8V
D.在第3秒末感应电动势为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平面上固定有平行导轨,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下.同种合金做的导体棒ab、cd横截面积之比为2:1,长度和导轨的宽均为L,ab的质量为m,电阻为r,开始时ab、cd都垂直于导轨静止,不计摩擦.给ab一个向右的瞬时冲量I,在以后的运动中,cd的最大速度Vm、最大加速度am、产生的电热各是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场,整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f,且线框不发生转动.求:
(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
         
(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?
(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?
(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?

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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2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R.在导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是

A.导线框进入磁场区域时产生逆时针方向的感应电流
B.导线框中有感应电流的时间为
C.导线框的bd对角线有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为 
D.导线框的bd对角线有一半进入磁场时,导线框a、c两点间的电压为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg.电阻为1.0的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B,以磁场区左边界为y轴建立坐标系,磁场区域在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为a。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向)  

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