精英家教網(wǎng)如圖所示,一個邊長為l、總電阻為R的單匝等邊三角形金屬線框,在外力的作用下以速度v勻速穿過寬度均為l的兩個有界勻強磁場,磁場的磁感應強度大小均為B,方向相反.線框運動方向始終與底邊平行且與磁場邊界垂直.取順時針方向的電流為正,從圖示位置開始,線框中的感應電流i與線框沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象是( 。
分析:本題導體的運動可分為6段進行分析,根據(jù)楞次定律可判斷電路中感應電流的方向;由導體切割磁感線時的感應電動勢公式可求得感應電動勢的大。
解答:解:(1)線框從開始進入到全部進入第一個磁場時,磁通量向里增大,則由楞次定律可知,感應電流方向沿順時針方向,電流方向是正的,由圖象可知,B、D錯誤;
(2)線框進入磁場時,切割磁感線的導線有效長度L均勻增大,故由E=BLV可知;
①在0~
l
2
內,切割的有效長度均勻增大,電動勢也均勻增加,感應電流均勻增加;
l
2
~l內,切割的有效長度均勻減小,電動勢也均勻減小,感應電流均勻減。
③l~
3l
2
時間內,垂直向外的磁通量增多,向內的減少,磁通量減少,由楞次定律可知,電流方向為逆時針方向;
在此階段內,線圈的左右兩部分分別處在兩個不同的磁場中,兩部分產(chǎn)生的電流方向相同,
切割磁感線的導線有效長度都均勻變大,所以在
3l
2
時刻感應電動勢與感應電流是
l
2
時刻的兩倍,故A錯誤,C正確.
故選C.
點評:本題為選擇題,而過程比較復雜,故可選用排除法解決,這樣可以節(jié)約一定的時間;
而進入第二段磁場后,分處兩磁場的線圈兩部分產(chǎn)生的電流相同,且有效長度是均勻變大的,當線框剛好在兩磁場中間時時,線圈中電流達最大2I.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個邊長為l、總電阻為R的單匝等邊三角形金屬線框,在外力的作用下以速度v勻速穿過寬度均為l的兩個有界勻強磁場,磁場的磁感應強度大小均為B,方向相反.線框運動方向始終與底邊平行且與磁場邊界垂直.取順時針方向的電流為正,從圖示位置開始,線框中的感應電流i與線框沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象是(  )

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如圖所示,一個邊長為L的正文形金屬框,質量為m,電阻為R.用細線把它懸掛于一個有界的磁場邊緣.金屬框架的上半部處于磁場內,下半部處于磁場外.磁場隨時間均勻變化滿足B=kt規(guī)律.已知細線所能承受的最大拉力T0=2mg.求從t=0時起,經(jīng)多長時間細線會被拉斷.

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如圖所示,一個邊長為L的正方形線圈置于邊界水平的勻強磁場上方L處,磁場寬為L,方向垂直紙面向里,由靜止釋放線圈且線圈平面始終與磁場方向垂直,如果從線圈的一邊剛進入磁場開始計時,則下列關于通過線圈橫截面的電荷量q、感應電流i、線圈運動加速度a、線圈具有的動能EK隨時間變化的圖象可能正確的是( 。

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精英家教網(wǎng)如圖所示,一個邊長為L的正方形金屬框,質量為m、電阻為R,用細線把它懸掛于一個有界磁場邊緣,金屬框上半部分處于磁場內,磁場隨時間均勻變化,滿足B=kt關系.已知細線能承受最大拉力T=2mg,從t=0開始計時,經(jīng)t=
 
細線會被拉斷.

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