如圖所示,寬度為L的有界勻強磁場的方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度的大小為B.閉合等腰直角三角形導(dǎo)線框abc的直角邊ab長為2L.線框總電阻為R.規(guī)定沿abca方向為感應(yīng)電流的正方向.導(dǎo)線框以速度v勻速向右穿過磁場的過程中,感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的圖象是( 。
分析:本題分三段時間計算感應(yīng)電動勢,由歐姆定律得到感應(yīng)電流.
感應(yīng)電動勢公式E=Blv,是有效的切割長度.
根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.
解答:解:在0-
L
v
時間內(nèi),由楞次定律判斷可知,感應(yīng)電流方向沿acba,是負值.t時刻線框有效的切割長度為l=vt,感應(yīng)電流為I=-
Bvt?v
R
=-
Bv2
R
t
,I與t成正比.
L
v
-2
L
v
時間內(nèi),穿過線框的磁通量均勻增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變,為I=-
B△Lv
R
=-
BLv
R

在2
L
v
-3
L
v
時間內(nèi),穿過線框的磁通量減小,由楞次定律判斷可知,感應(yīng)電流方向沿abca,是正值,感應(yīng)電流為I=
B(vt-L)v
R
,I與線性關(guān)系,且是增函數(shù).由數(shù)學(xué)知識得知D正確.
故選D
點評:本題是圖象問題,根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律判斷感應(yīng)電流的方向,得到電流的解析式,再選擇圖象.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,寬度為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻不計,垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m電阻為R的金屬桿CD,整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ,金屬桿由靜止開始下滑,動摩擦因數(shù)為μ,下滑過程中重力的最大功率為P,求磁感應(yīng)強度的大。

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精英家教網(wǎng)(1)在水平軌道上運動時b的最大加速度是多大?
(2)自b釋放到a到達右端半圓軌道最高點過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
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(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流多大?方向如何?
(2)金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面?
(3)金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大?

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(2012?鹽城三模)如圖所示,寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上,框架的上端接有一個電子元件,其阻值與其兩端所加的電壓成正比,即R=kU,式中k為常數(shù).框架上有一質(zhì)量為m,離地高為h的金屬棒,金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦,且保持水平.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于框架平面向里.將金屬棒由靜止釋放,棒沿框架向下運動,不計金屬棒電阻.重力加速度為g.求:
(1)金屬棒運動過程中,流過棒的電流的大小和方向;
(2)金屬棒落到地面時的速度大小;
(3)金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電量.

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