17.如圖所示,虛線三角形ABC內(nèi)為磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域,三角形ABC是等腰直角三角形,斜邊AB的長度為2L,AB邊位于光滑絕緣水平面內(nèi).邊長bc為2L,邊長ab為L的矩形形金屬線框abcd,電阻為R,在拉力F的作用下,線框以恒定的速度v沿AB運動,并穿過圖中所示的勻強磁場區(qū)域.規(guī)定電流順時針方向為正方向,力F向右為正方向,從線框進(jìn)入磁場開始計時,則電流I和拉力F隨時間的變化圖線為選項中的是圖( 。
A.B.C.D.

分析 導(dǎo)體棒切割磁感線時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,可分為四個階段進(jìn)行分析,根據(jù)楞次定律可判斷電路中感應(yīng)電流的方向,根據(jù)E=BLv分析感應(yīng)電動勢的變化,判斷感應(yīng)電流的變化,然后選擇答題.

解答 解:t在0-$\frac{L}{v}$,磁通量增大,由楞次定律知感應(yīng)電流沿順時針方向,為正值.線框有效切割長度均勻增大,由E=BLv知感應(yīng)電動勢均勻增大,則感應(yīng)電流均勻增大.
t在$\frac{L}{v}$-$\frac{2L}{v}$,磁通量增大,由楞次定律知感應(yīng)電流沿順時針方向,為正值.線框有效切割長度均勻減小,由E=BLv知感應(yīng)電動勢均勻減小,則感應(yīng)電流均勻減小.
t在$\frac{2L}{v}$-$\frac{3L}{v}$,磁通量減小,由楞次定律知感應(yīng)電流沿逆時針方向,為負(fù)值.線框有效切割長度均勻增大,由E=BLv知感應(yīng)電動勢均勻增大,則感應(yīng)電流均勻增大.
t在$\frac{3L}{v}$-$\frac{4L}{v}$,磁通量減小,由楞次定律知感應(yīng)電流沿逆時針方向,為負(fù)值.線框有效切割長度均勻減小,由E=BLv知感應(yīng)電動勢均勻減小,則感應(yīng)電流均勻減小.
根據(jù)數(shù)學(xué)知識知B圖正確.
故選:B

點評 該題實際上由第一時間段內(nèi)的感應(yīng)電流的大小變化和方向就可以判定結(jié)果,把后面的每一段都分析,就是為了能夠熟練楞次定律的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.4N和7N的兩個力的合力可能是(  )
A.3NB.13NC.2.5ND.12N

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.根據(jù)地磁場的特征可知,在北半球的地磁場有一水平向北的分量Bx和一個豎直向下的分量By,某研究性小組設(shè)計了如圖所示實驗測量Bx和By的大小,將一個電阻為R的長方形線圈abcd沿著磁針?biāo)傅哪媳狈较蚱椒旁诒卑肭虻囊粋水平桌面上,測得線圈兩邊的長度為ab=L1,bc=L2,現(xiàn)突然將線圈翻轉(zhuǎn)180°,使ab邊與dc邊互換位置,用沖擊電流計測得線圈中流過的電荷量為q1,然后維持bc邊不動,將線圈繞bc邊轉(zhuǎn)動,使線圈突然豎直,這次測得線圈中流過的電荷量為q2,則( 。
A.By=$\frac{R{q}_{1}}{{L}_{1}{L}_{2}}$B.By=$\frac{R{q}_{1}}{2{L}_{1}{L}_{2}}$
C.Bx=$\frac{R(2{q}_{2}+{q}_{1})}{2{L}_{1}{L}_{2}}$D.Bx=$\frac{R(2{q}_{2}-{q}_{1})}{2{L}_{1}{L}_{2}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.足夠長的光滑水平面上,疊放在一起的物塊A和長薄木板B質(zhì)量均為m=1kg.當(dāng)B板右端J位于水平面上C點時,物塊A在板的左端且有向右速度為v0=2m/s,B板的速度為0.并以此時刻為計時起點.已知J端進(jìn)入電場之前A、B已達(dá)到共同速度,A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.1,g取10m/s2.B板右端J帶q=0.01C的正電荷(可視為點電荷),在寬d=1m的PQ區(qū)域內(nèi)存在方向水平向左的勻強電場,已知A始終沒有滑落B板.求:
(1)B板右端J端剛進(jìn)入邊界P的速度;
(2)若電場強度E=150N/C,J端在電場中運動的過程中A、B間的摩擦力大小以及J端在電場中運動的時間.
(3)若電場強度E=300N/C,整個過程中因A、B間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán),環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d,桿上的A點與定滑輪等高,桿上的B點在A點下方距離為d處.現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放,不計一切摩擦阻力,下列說法正確的是(  )
A.環(huán)到達(dá)B處時,重物上升的高度h=$\sqrt{2}d$
B.環(huán)到達(dá)B處時,環(huán)與重物的速度大小滿足${v_物}=\sqrt{2}{v_環(huán)}$
C.環(huán)到達(dá)B,重物的速度大小${v_物}=\frac{{\sqrt{(6-4\sqrt{2})gd}}}{2}$
D.環(huán)從A到達(dá)B的過程中,環(huán)克服輕繩拉力做的功($\sqrt{2}$-1)mgd

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°夾角固定放置,導(dǎo)軌間連接一阻值為6Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計.在兩平行虛線m、n間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma=0.4kg,電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb=0.1kg,電阻Rb=6Ω;它們分剮垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好.a(chǎn)、b從開始相距L0=0.5m處同時由靜止開始釋放,運動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場時,a正好進(jìn)入磁場(g取10m/s2,不計a、b之間電流的相互作用).下面說法正確的是(  )
A.當(dāng)a、b分別穿越磁場的過程中,通過R的電荷量之比為3:1
B.在穿越磁場的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒勻速運動的速度大小之比為3:l
C.磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d=0.25 m
D.在整個過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱為1J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.質(zhì)量為m=0.5kg的小球用長為?的細(xì)線懸掛于O點,在O的正下方h=1.2m的D處有一刀口向右的刀片,現(xiàn)把小球拉到A處,使OA呈水平狀態(tài),無初速放手后小球擺到B處,由于細(xì)線被割斷,小球水平飛出,下落y=5m后剛好落到地面上,水平射程x=6m,試求
(1)小球剛飛出的速度v0
(2)細(xì)線長L為多長?
(3)細(xì)線被刀片擋住時線細(xì)對小球的拉力F為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.關(guān)于地球的同步衛(wèi)星,下列說法不正確的是( 。
A.它的速度等于7.9km/s
B.它的周期是24h,且軌道平面與赤道平面重合
C.它的加速度等于9.8m/s2
D.它處于平衡伏態(tài),且其有一定的高度

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中,已知打點計時器電源頻率為50Hz,重物質(zhì)量m=1.00kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2
(1)下列實驗步驟操作合理的排列順序是ADBCEF(填寫步驟前面的字母).
A.將打點計時器豎直安裝在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落
C.取下紙帶,更換新紙帶(或?qū)⒓垘ХD(zhuǎn))重新做實驗
D.將重物固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提著紙帶
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3…h(huán)n,計算出對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3…vn
F.分別算出$\frac{1}{2}$mvn2和mghn,在實驗誤差允許的范圍內(nèi)看是否相等
(2)某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示,其中O點是打下的第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出),該同學(xué)用毫米刻度尺測量O點到A、B、C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm).

①紙帶的左端(填“左”或“右”)與重物相連
②這三組數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是15.7
③根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到B點來驗證機械能守恒定律
④從O點到③問中所取的點,重物重力勢能的減少量△Ep=1.22J,動能的增加量△Ek=1.20J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊答案