如下圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為a的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處.在y軸的右側(cè)的I、IV象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向為正方向,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的
BC

試題分析: 解決本題的關(guān)鍵是掌握切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小E=BLv,以及會用右手定則判定感應(yīng)電流的方向.在d點運動到O點過程中,ab邊切割磁感線,根據(jù)右手定則可以確定線框中電流方向為逆時針方向,即正方向,切割的有效長度均勻減小為0,電動勢均勻減小到0,則電流均勻減小到0;當ab邊切割的有效長度剛減為0,cd又邊開始切割,根據(jù)右手定則判定感應(yīng)電流的方向為順時針方向,即負方向,電動勢均勻減小到0,則電流均勻減小到0.故A錯誤,B正確;d點運動到O點過程中,ab邊切割磁感線,ab相當于電源,電流由a到b,b點的電勢高于a點,ab間的電勢差Uab為負值,大小等于電流乘以bcda三條邊的電阻,并逐漸減。產(chǎn)b邊出磁場后,cd邊開始切割,cd邊相當于電源,電流由b到a,ab間的電勢差Uab為負值,大小等于電流乘以ab邊得電阻,并逐漸減小.故C正確,D錯誤.所以選BC.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


將一段導線繞成圖甲所示的閉合電路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場Ⅰ中。回路的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖像是
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖甲所示,電阻不計的“”形光滑導體框架水平放置,導體框處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=1T,有一導體棒AC橫放在框架上且與導體框架接觸良好,其質(zhì)量為m=0.2kg,電阻為R=0.8,現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導體棒,輕繩的右端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上,左端通過另一光滑的定滑輪與物體D相連,物體D的質(zhì)量為M=0.2kg,電動機內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A,電動機牽引原來靜止的導體棒AC平行于EF向右運動,其運動位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示,其中OM段為曲線,MN段為直線。(取g=10m/s2)求:

(1)電動機的輸出功率;
(2)導體框架的寬度; 
(3)導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場; 一個邊長也為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導線框的一條邊垂直,ba的延長線平分導線框.在t=0時, 導線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向開始進入磁場區(qū)域,直到整個導線框離開磁場區(qū)域.以i表示導線框中感應(yīng)電流的強度,取逆時針方向為正.下列表示i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

青藏鐵路刷新了一系列世界鐵路的歷史紀錄,青藏鐵路火車上多種傳感器運用了電磁感應(yīng)原理,有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車位置和運動狀態(tài),原理是將能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵,安裝在火車首節(jié)車廂下面,俯視如圖甲所示,當它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時,便產(chǎn)生一個電信號,被控制中心接收到,當火車通過線圈時,若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號為圖乙所示,則說明火車在做
A.勻速直線運動
B.勻加速直線運動
C.勻減速直線運動
D.加速度逐漸加大的變加速直線

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個“∠”形導軌垂直于磁場固定在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,a是與導軌材料相同、粗細相同的導體棒,導體棒與導軌接觸良好。在外力作用下,導體棒以恒定速度v向右運動,以導體棒在右圖所示位置的時刻作為時間的零點,下列物理量隨時間變化的圖像可能正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)2010 年上海世博會某國家館內(nèi),有一“自發(fā)電”地板,利用游人走過此處,踩踏地板發(fā)電.其原因是地板下有一發(fā)電裝置,如圖⑴所示,裝置的主要結(jié)構(gòu)是一個截面半徑為r、匝數(shù)為n的線圈,無摩擦地套在磁場方向呈輻射狀的永久磁鐵槽中.磁場的磁感線沿半徑方向均勻分布,圖⑵為橫截面俯視圖.輕質(zhì)地板四角各連接有一個勁度系數(shù)為k的復位彈簧(圖中只畫出其中的兩個),輕質(zhì)硬桿P將地板與線圈連接,從而帶動線圈上下往返運動(線圈不發(fā)生形變),便能發(fā)電.若線圈所在位置磁感應(yīng)強度大小為B,線圈的總電阻為R0,現(xiàn)用它向一個電阻為R的小燈泡供電.為便于研究,將某人走過時對板的壓力使線圈發(fā)生的位移x隨時間t變化的規(guī)律簡化為圖⑶所示.(彈簧始終處在彈性限度內(nèi),取線圈初始位置x=0,豎直向下為位移的正方向)求:

⑴0~t0時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小及方向;
⑵t=t0/2時地板受到的壓力;
⑶人踩踏一次地板所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上,靜止地放置著一個匝數(shù)n=10匝的圓形線圈,其總電阻R=3.14 Ω、總質(zhì)量m=0.4 kg、半徑r=0.4 m.如果向下輕推一下此線圈,則它剛好可沿斜面勻速下滑.現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后.在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中,加上垂直斜面方向的,磁感應(yīng)強度大小按如下圖所示規(guī)律變化的磁場(提示:通電半圓導線受的安培力與長為直徑的直導線通同樣大小的電流時受的安培力相等)問:
(1)剛加上磁場時線圈中的感應(yīng)電流大小I.
(2)從加上磁場開始到線圈剛要運動,線圈中產(chǎn)生的熱量Q.(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,水平放置的U形金屬導軌寬度為25cm,其電阻不計。阻值為2?的金屬棒與導軌垂直放置。金屬棒與導軌左端相距40cm。勻強磁場與水平面的夾角為30°斜向下,從t=0時刻起磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示。已知在0~2s內(nèi)金屬棒始終處于靜止狀態(tài)。則下列說法中正確的是(  )
A.在t=0時,金屬棒所受安培力為零
B.在t=1s時,金屬棒所受安培力為零
C.在t=0與t=2s時,金屬棒所受安培力大小相等
D.在t=0到t=2s時間內(nèi)流過金屬棒橫截面積的電荷量為0.05C

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