14.如圖所示,邊長為2l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,一個直角邊長為l的等腰直角三角形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直,導(dǎo)線框斜邊的中線和虛線框的一條對角線恰好共線.從t=0開始,使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向進入磁場,直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域.用I表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流(逆時針方向為正),則下列表示I-t關(guān)系的圖象中,正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 根據(jù)有效切割長度的變化,分析感應(yīng)電動勢的變化,判斷感應(yīng)電流大小的變化情況,由楞次定律分析感應(yīng)電流的方向,即可進行選擇.

解答 解:線框進入磁場的過程中,磁通量增加,由楞次定律知,感應(yīng)電流方向沿逆時針,為正.
在線框從開始到運動$\frac{\sqrt{2}}{2}$l距離的過程中,有效切割長度L均勻增大,感應(yīng)電動勢均勻增大,感應(yīng)電流I均勻增大.線框在接下來運動的$\frac{\sqrt{2}}{2}$l距離的過程中,由于存在反電動勢,感應(yīng)電動勢均勻減小,感應(yīng)電流I均勻減。
導(dǎo)線框完全進入磁場后,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,此過程,線框通過的距離為2$\sqrt{2}$l-$\sqrt{2}$l=$\sqrt{2}$l,所用時間與線框進入磁場的時間相同.
剛穿出磁場時,有效切割長度最大,感應(yīng)電流最大.在出磁場的過程,有效切割長度L均勻減小,感應(yīng)電動勢E均勻減小,感應(yīng)電流I均勻減小,磁通量減小,由楞次定律知,感應(yīng)電流方向沿順時針,為負.故ABC錯誤,D正確.
故選:D

點評 本題采用的是排除法.做選擇題常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、圖象法等等.

練習冊系列答案
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13.小滑塊在外力作用下由靜止從C點開始作勻加速直線運動到B點,之后撤去外力,小滑塊沿斜面向上作勻減速運動,最后停在A點.已知小滑塊經(jīng)B處時速度大小不變,AB=2m,BC=3m,整個運動過程用時10s,求:
(1)滑塊沿BC、AB運動過程中的所用時間分別是多少;
(2)滑塊沿BC、AB運動過程中的加速度大小分別是多少.

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5.在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度均為L,一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當ab邊剛越過GH進入磁場Ⅰ區(qū)時,恰好以速度v1做勻速直線運動;當ab邊下滑到JP與MN的中間位置時,線框又恰好以速度v2做勻速直線運動,從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框的動能變化量為△Ek,重力對線框做功大小為W1,安培力對線框做功大小為W2,下列說法中正確的有( 。
A.在下滑過程中,由于重力做正功,所以有v2>v1
B.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中,機械能守恒
C.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程,有(W1-△Ek)機械能轉(zhuǎn)化為電能
D.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中,線框動能的變化量大小為△Ek=W1-W2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.圖中a、b是兩個位于固定斜面上的正方體物塊,它們的質(zhì)量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接觸面,a、b與斜面的接觸面都是光滑的.下列說法不正確的是( 。
A.a、b一定沿斜面向上運動
B.a對b的作用力沿水平方向
C.a、b對斜面的正壓力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

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9.如圖1所示,光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L,在A、C之間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界ab上(與ab邊重合),現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒,使它由靜止開始運動,已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計,F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示,下列判斷正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為$\frac{2mg(R+r)}{{B}^{2}{L}^{2}}$
B.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過電阻R的電荷量為$\frac{5BLd}{R}$
C.離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為$\frac{2mgR}{BL}$
D.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,電阻R產(chǎn)生焦耳熱為$\frac{9mgdR{B}^{4}{L}^{4}-2{m}^{3}{g}^{2}R(R+r)^{2}}{{B}^{4}{L}^{4}(R+r)}$

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19.如圖所示,半徑為R的絕緣圓筒中有沿軸線方向的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,筒形場區(qū)的邊界由彈性材料構(gòu)成.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(不計重力)以某一速度從簡壁上的小孔M進入筒中,速度方向與半徑成θ=300夾角,并垂直于磁場方向.離子和筒壁的碰撞無能量和電荷量的損失.若選擇合適的進入速度,離子可以從M孔射出.問:
(1)離子的速度多大時,離子可以在最短的時間內(nèi)返回M孔?最短的時間是多少?
(2)如果離子與筒壁發(fā)生兩次碰撞后從M孔射出,離子的速率是多大?從進入圓筒到返回M孔經(jīng)歷的時間是多少?
(3)如果離子與筒壁發(fā)生n次碰撞后從M孔射出,離子的速率又是多大?

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6.如圖所示,在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強電場,在第Ⅰ象存在如圖所示的勻強磁場.有一個帶電量為q、質(zhì)量為m的粒子以初速度v0垂直于x軸從P點進入勻強電場中,并從y軸的Q點(圖中未畫出)與正方向成45°角進入磁場,又恰好垂直于x軸射出磁場.已知OP之間的距離為d,(不計粒子重力),求
(1)P、Q兩點的電勢差和勻強電場的電場強度E;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B.

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3.如圖所示,正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m,每邊電阻相等,總電阻R=0.5Ω.一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接正方形線框,另一端連接絕緣物體P,物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上,斜面傾角θ=30°,斜面上方的細線與斜面平行.在正方形線框正下方有一有界的勻強磁場,上邊界I和下邊界Ⅱ都水平,兩邊界之間距離也是L=0.4m.磁場方向水平且垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T.現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放,且線框在運動過程中始終與磁場垂直,cd邊始終保持水平,物體P始終在斜面上運動,線框剛好能以v=3m/s的速度進入并勻速通過磁場區(qū)域.釋放前細線繃緊,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力.
(1)線框的cd邊在勻強磁場中運動的過程中,c、d間的電壓是多大?
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4.如圖所示,3條足夠長的平行虛線a、b、c,ab間和bc間相距分別為2L和L,ab間和bc間都有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度分別為B和2B.質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子沿垂直于界面a的方向射入磁場區(qū)域,不計重力,為使粒子能從界面c射出磁場,粒子的初速度大小應(yīng)滿足什么條件?

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