如圖所示,abcd為一邊長(zhǎng)為l、具有質(zhì)量的剛性正方形導(dǎo)線框,位于水平面內(nèi),回路中的電阻為R.虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界,它與ab邊平行,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2l,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如右圖.線框在一垂直于ab邊的水平恒力F的作用下,沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),直到通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框便改作勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)通過(guò)線框的電流大小為i.設(shè)以i的方向?yàn)殡娏鞯恼较,則下列圖象中能較準(zhǔn)確地反映電流i隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的曲線可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】分析:線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),拉力等于安培力,此時(shí)電流為定值,完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)閉合電路德磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流.出磁場(chǎng)時(shí),此時(shí)安培力大于拉力,線框做加速度逐漸減小的變減速直線運(yùn)動(dòng).
解答:解:在0~L位移內(nèi),線框做勻速直線運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)不變,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍笮〔蛔儯?br />    在L~2L位移內(nèi),通過(guò)線框的磁通量不變,感應(yīng)電流為零,線框在拉力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
    在2L~3L位移內(nèi),線框出磁場(chǎng),初速度大于進(jìn)磁場(chǎng)的速度,所以安培力大于拉力,線框做減速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小到零,則會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng),若做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的大小與進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)電流大小相等,但方向相反.故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.
故選D.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)線框的受力狀況判斷線框的運(yùn)動(dòng)狀況,以及知道線框出磁場(chǎng)的末速度不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)的速度,則出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流.因?yàn)楫?dāng)加速度減小到零,又會(huì)做勻速運(yùn)動(dòng).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,ABCD為一傾角θ=30°的粗糙斜面,AD邊與BC邊平行,有一重力G=10N放在斜面上,當(dāng)對(duì)物體施加一個(gè)與AB邊平行的拉力F時(shí),物體恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
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,求:
①物體受到的摩擦力大小;
②拉力F的大小;
③物體運(yùn)動(dòng)方向與F方向之間的夾角.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,abcd為質(zhì)量M=2㎏的導(dǎo)軌,放在光滑絕緣的水平面上,另有一根質(zhì)量m=0.6㎏的金屬棒PQ平行bc放在水平導(dǎo)軌上,PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f,導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,場(chǎng)以00′為界,左側(cè)的磁場(chǎng)方向豎直向上,右側(cè)的磁場(chǎng)方向水平向右,磁感強(qiáng)度都為B=0.8T.導(dǎo)軌的bc段長(zhǎng)L=0.5m,其電阻r=0.4Ω,金屬棒的電阻R=0.2Ω,其余電阻均可不計(jì),金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.若導(dǎo)軌上作用一個(gè)方向向左、大小為F=2N的水平拉力,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),g取10m/s2.試求:
(1)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的最大加速度.
(2)流過(guò)導(dǎo)軌的最大電流.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD為同種材料構(gòu)成的柱形透明體的橫截面,其中ABD部分為等腰直角三角形,BCD部分為半圓形,一束單色平行光從真空射向AB或AD面,材料折射率n=1.6,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、從AB面中點(diǎn)射入的光線一定從圓弧的中點(diǎn)射出B、從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出C、從AB面中間附近射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出D、若光線只從AD面垂直射入,則一定沒(méi)有光線從BCD面射出

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,ABCD為一直角梯形棱鏡的截面,∠C=60°P為垂直于直線BC的光屏,現(xiàn)用一寬度等于AB邊的單色平行光束垂直射向AB面,經(jīng)棱鏡折射后在屏P上形成寬度等于
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AB的一條光帶,求棱鏡的折射率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD為豎直放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道,軌道的水平部分與其半圓相切,A為水平軌道上的一點(diǎn),而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放,小球在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng).(g取10m/s2)求:
(1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?
(2)若讓小球安全通過(guò)軌道,開(kāi)始釋放點(diǎn)離B點(diǎn)至少多遠(yuǎn)?

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同步練習(xí)冊(cè)答案