如圖1所示，虛線MN、M′N′為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的左右邊界，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，方向豎直向下。邊長(zhǎng)為l的正方形閉合金屬線框abcd，以初速度v0沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間線框通過了磁場(chǎng)區(qū)域。已知l<L，甲、乙兩位同學(xué)對(duì)該過程進(jìn)行了分析，當(dāng)線框的ab邊與MN重合時(shí)記為t=0，分別定性畫出了線框所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖線，如圖2、圖3所示，圖中S1、S2、S3和S4是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于兩圖線的判斷以及S1、S2、S3和S4應(yīng)具有的大小關(guān)系，下列說法正確的是
A．圖2正確，且S1>S2B．圖2正確，且S1=S2
C．圖3正確，且S3>S4D．圖3正確，且S3=S4
D

試題分析：當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)過程中，有兩個(gè)過程產(chǎn)生安培力，即進(jìn)入磁場(chǎng)到完全進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)兩個(gè)過程；其中任一過程產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E=BvL，產(chǎn)生的電流為I=E/R=BLv/R，產(chǎn)生的安培力為F=BIL=B2L2v/R，當(dāng)時(shí)間增加時(shí)，速度減小，則由上式可知，安培力減小，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；另一方面看，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為：E=BΔs/Δt,產(chǎn)生的電流為：I="E/R=" BΔs/ΔtR，產(chǎn)生的安培力為：F=BIL=B2lΔs/RΔt；變形后得FΔt=B2lΔs/R，所以S3 =S4，則D選項(xiàng)正確。
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Ｂ，磁場(chǎng)區(qū)域的OP邊在x軸上且長(zhǎng)為L(zhǎng)．紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝閉合正方形導(dǎo)線框（線框電阻為Ｒ）的一條邊在x軸上，且線框在外力作用下沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)該線框恰好位于圖中所示的位置�，F(xiàn)規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，則下列說法正確的有：
A．在０～時(shí)間內(nèi)線框中有正向電流，在～時(shí)間內(nèi)線框中有負(fù)向電流
B．在～時(shí)間內(nèi)流經(jīng)線框某處橫截面的電量為
C．在～時(shí)間內(nèi)線框中最大電流為
D．０～時(shí)間內(nèi)線框中電流的平均值不等于有效值

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n = 1500匝，橫截面積S = 20cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r= 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF.在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化.則下列說法中正確的是（  ）
A．螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.2V
B．閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電
C．電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5×10-2 W
D．S斷開后，流經(jīng)R2的電量為1.8×10-5C

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖6所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，AB間距離為L(zhǎng)，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點(diǎn)固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì).初始時(shí)刻，兩彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間，MN棒第一次運(yùn)動(dòng)至最右端，這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（   ）
A．初始時(shí)刻棒受到安培力大小為
B．從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個(gè)回路產(chǎn)生焦耳熱為
C．當(dāng)棒再次回到初始位置時(shí)，AB間電阻R的功率為
D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，甲彈簧具有的彈性勢(shì)能為mv20-Q

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d＝0.5 m，a、b間接一個(gè)電阻為R＝1.5 Ω.在導(dǎo)軌上c、d兩點(diǎn)處放一根質(zhì)量m＝0.05 kg的金屬棒，bc長(zhǎng)L＝1 m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5.金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間電阻r＝0.5 Ω， 金屬棒被兩個(gè)垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會(huì)下滑，如圖甲所示．在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個(gè)垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．重力加速度g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：

(1)0～1.0 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；
(2)t＝0時(shí)刻，金屬棒所受的安培力大小；
(3)在磁場(chǎng)變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上升，則圖乙中t0的最大值；
(4)通過計(jì)算在圖中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時(shí)間的變化圖象．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩小磁針在同一水平面上，因受某種磁場(chǎng)的作用后相互平行，如圖所
示，產(chǎn)生這種效果的磁場(chǎng)可能是(忽略小磁針相互作用)
A．某條通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)
B．相距很近的異名磁極間的磁場(chǎng)
C．某個(gè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其中一個(gè)磁針在管內(nèi)，一個(gè)磁針在管外
D．某個(gè)單匝通電圓形電流的磁場(chǎng)，一個(gè)磁針在環(huán)內(nèi)，一個(gè)磁針在環(huán)外

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行的導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)．導(dǎo)軌左端用阻值為R的電阻相連，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌上跨接一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為S1．現(xiàn)對(duì)桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)金屬桿離開磁場(chǎng)時(shí)立即將拉力F撤去，金屬桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了一段距離后停止在導(dǎo)軌上。已知重力加速度為g．

（1）若金屬桿在離開磁場(chǎng)前就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，通過電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開磁場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了S2后停止在導(dǎo)軌上。金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖,一有界區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较�，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖（       ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，導(dǎo)體框架的平行導(dǎo)軌間距d＝1m，框架平面與水平面夾角θ＝300，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m＝0.2kg，電阻不計(jì)，水平跨在導(dǎo)軌上，且可無摩擦滑動(dòng)，定值電阻的阻值R=0.1（g取10m/s2）求：

⑴ab下滑的最大速度；
⑵以最大速度下滑時(shí)，電阻R的熱功率。

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