如圖所示,為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,穿過磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),規(guī)定i電流沿逆時(shí)針方向時(shí)為正,磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量Φ為正值,外力F向右為正,則以下關(guān)于線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電流i、外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象正確的是
D

試題分析:由線圈的運(yùn)動(dòng)可得出線圈中磁通量的變化;由則由法拉第電磁感應(yīng)定律及可得出電動(dòng)勢(shì)的變化;由歐姆定律可求得電路中的電流,則可求得安培力的變化;由可求得電功率的變化.
A、當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)L時(shí)開始進(jìn)入磁場(chǎng),磁通量開始增加,當(dāng)全部進(jìn)入時(shí)達(dá)最大;此后向外的磁通量增加,總磁通減;當(dāng)運(yùn)動(dòng)到2.5L時(shí),磁通量最。诲e(cuò)誤
B、當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),由可知,I保持不變,而開始進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)時(shí),兩端同時(shí)切割磁感線,電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為,故電流應(yīng)為2I;錯(cuò)誤
C、因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反,故拉力應(yīng)一直向右;錯(cuò)誤
D、拉力的功率,因速度不變,而線框在第一個(gè)磁場(chǎng)時(shí),電流為定值,功率為定值,兩邊分別在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí),由B的分析可知,電流加倍,功率為原來的4倍;此后從第二個(gè)磁場(chǎng)中離開時(shí),功率應(yīng)等于線框在第一個(gè)磁場(chǎng)中的功率;正確
故選D
點(diǎn)評(píng):電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問題,在解題時(shí)涉及的內(nèi)容較多,同時(shí)過程也較為復(fù)雜;故在解題時(shí)要靈活,可以選擇合適的解法,如排除法等進(jìn)行解答.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中是一底邊寬為L(zhǎng)的閉合線框,其電阻為R,F(xiàn)使線框以恒定的速度v沿x軸向右運(yùn)動(dòng),并穿過圖中所示的寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,已知L< d,且在運(yùn)動(dòng)過程中線框平 面始終與磁場(chǎng)方向垂直。若以x軸正方向作為力的正方向,線框從圖中所示位置開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn),則在圖所示的圖像中,可能正確反映上述過程中磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F 隨時(shí)間t變化情況的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob(在紙面內(nèi)),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置,形成距離為l的正方形。保持導(dǎo)軌之間接觸良好,金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過程:①以速率v移動(dòng)d,使它與ob的距離增大一倍;②再以速率v移動(dòng)c,使它與oa的距離減小一半;③然后,再以速率2v移動(dòng)c,使它回到原處;④最后以速率2v移動(dòng)d,使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過程中通過電阻R的電量的大小依次為q1、q2、q3、q4,產(chǎn)生的熱量分別是Q1、Q2、Q3和Q4,則(    )
A.q1=q2=q3=q4B.q1=q2=2q3=2q4
C.Q1=2Q2=Q3=Q4D.4Q1=2Q2=Q3=2Q4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,光滑絕緣水平面上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以虛線MN為左邊界,磁場(chǎng)的方向豎直向下。MN的左側(cè)有一質(zhì)量m=0.1kg,bc邊長(zhǎng)L1=0.2m,總電阻R=2Ω的矩形線圈abcd。t=0s時(shí),用一恒定拉力F拉線圈,使其由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過1s,線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN,此時(shí)立即將拉力F改為變力,又經(jīng)過1s,線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。求:

(1)線圈bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1和線圈在第1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離x;
(2)線圈ab邊的長(zhǎng)度L2;
(3)ad邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),拉力的功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖(a)所示的螺線管的匝數(shù)n=1500,橫截面積S=20cm2,電阻r=1.5Ω,與螺線管串聯(lián)的外電阻R1=10Ω,R2=3.5Ω。若穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖(b)所示的規(guī)律變化,方向水平向右。計(jì)算R1上消耗的電功率。
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

水平放置的兩根間距d=0.1m的平行光滑直導(dǎo)軌,左端接有電阻R=9Ω,以及電鍵S和電壓表.大小為B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下,如圖所示。垂直導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1Ω的金屬棒ab,棒與導(dǎo)軌良好接觸.現(xiàn)使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動(dòng),試求:

(1)電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù);
(2)閉合電鍵S,外力移動(dòng)棒的機(jī)械功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

兩根水平放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌左端連一個(gè)R=1.8Ω的電阻,一根金屬棒ab的質(zhì)量為0.2kg,電阻為0.2Ω,橫跨在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直,整個(gè)裝置在豎直向上且B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖14示,已知ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。用水平恒力F=2N拉動(dòng)ab,使ab在導(dǎo)軌上平動(dòng),若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,g=10m/s2,求:

(1)棒速達(dá)4m/s時(shí),棒的加速度多大?
(2)棒達(dá)到最大速度時(shí),棒兩端的電壓多大及最大速度?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,電阻可忽略的一定長(zhǎng)度的光滑平行金屬導(dǎo)軌MM/、NN/固定在水平面上,導(dǎo)軌間距d=0.8m,左端M/N/間接一阻值R=1.5的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下,距NN/L=1m處有一金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,其質(zhì)量m=0.2kg,電阻r=0.5,在F=2N的水平拉力作用下,由靜止開始向M/N/端運(yùn)動(dòng),到M/N/的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR=0.3J,。求
(1)當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度為1m/s時(shí),棒上的電流大小和方向。
(2)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到M/N/的過程中,流過電阻R上的電荷量。
(3)金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速度v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)兩根相距為L的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿abcd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為2R,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿也正好以某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度為g,求:

(1)ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1;
(2)ab桿所受拉力F
(3)ab桿以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿以v2v2已知)勻速運(yùn)動(dòng),則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱.

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