兩個有界勻強(qiáng)磁場方向均垂直紙面,但方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,寬度分別為L和2L。有一邊長為L的正方形閉合線圈在外力作用下,向右勻速通過整個磁場,如圖所示,用i表示電路中的感應(yīng)電流,F(xiàn)表示外力,表示線框受到的安培力,P表示線圈中的熱功率,并以逆時針方向為感應(yīng)電流正方向,向右為力的正方向,線圈在圖示位置為位移起點(diǎn),則下列圖像中正確的是

ACD

解析試題分析:當(dāng)ab邊剛好進(jìn)入長為L的磁場時,穿過線圈垂直向外的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律可得產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為瞬時針,當(dāng)ab邊進(jìn)入長度為2L的磁場到完全進(jìn)入長度為2L的磁場的過程中,由于線圈的速度不變,所以磁通量變化率為原來的2倍,故產(chǎn)生的電流為原來的2倍,因為垂直向外的磁通量在減小,故產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針,所以為正,當(dāng)線圈完全進(jìn)入長度為2L的磁場后,線圈中的磁通量不再發(fā)生變化,所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,當(dāng)ab邊將要穿過磁場時,穿過線圈的垂直向里的磁通量減小,所以會產(chǎn)生逆時針感應(yīng)電流,故A正確,
因為線圈是勻速通過,所以外力和安培力等大反向,設(shè)剛開始時安培力大小為F,根據(jù)左手定則可知方向向左,故為負(fù),所以外力方向向右,大小為F,當(dāng)ab邊進(jìn)入長度為2L的磁場到完全進(jìn)入長度為2L的磁場的過程中,ab和cd兩個邊切割磁感線,所以產(chǎn)生的安培力大小為4F,方向向左,故外力的大小為4F,方向向右,當(dāng)線圈完全進(jìn)入長度為2L的磁場后,線圈中的磁通量不再發(fā)生變化,所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,安培力和外力都為零,當(dāng)ab邊將要穿過磁場時,cd邊切割磁感線,產(chǎn)生的安培力大小為F,方向向右,所以外力大小為F,方向向左,故B錯誤,C正確,
因為速度不變,所以電熱全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故,設(shè)剛開始的一段時間內(nèi)電流為I,則該過程中電熱為P,當(dāng)ab邊進(jìn)入長度為2L的磁場到完全進(jìn)入長度為2L的磁場的過程中,產(chǎn)生的電流為原來的2倍,所以電熱為4P,當(dāng)線圈完全進(jìn)入長度為2L的磁場后,電熱為零,當(dāng)ab邊將要穿過磁場時,產(chǎn)生的電流為I,所以電熱為P,故D正確,
考點(diǎn):考查了導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動,

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一沿水平方向的勻強(qiáng)磁場分布在寬度為2L的某矩形區(qū)域內(nèi)(長度足夠大),該區(qū)域的上下邊界MN、PS是水平的。有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場區(qū)域,已知當(dāng)線框的ab邊到達(dá)PS時線框剛好做勻速直線運(yùn)動。以線框的ab邊到達(dá)MN時開始計時,以MN處為坐標(biāo)原點(diǎn),取如圖坐標(biāo)軸x,并規(guī)定逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向,向上為力的正方向。則關(guān)于線框中的感應(yīng)電流I和線框所受到的安培力F與ab邊的位置坐標(biāo)x的以下圖線中,可能正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面,規(guī)定向里的方向為正,磁感強(qiáng)度B隨時間t變化規(guī)律如圖甲所示。在磁場中有一細(xì)金屬圓環(huán),圓環(huán)平面位于紙面內(nèi),如圖乙所示。令、分別表示oa、ab、bc段的感應(yīng)電流,、分別表示金屬環(huán)對應(yīng)感應(yīng)電流時其中很小段受到的安培力,則(   )

A.沿逆時針方向,沿順時針方向
B.沿逆時針方向,沿順時針方向
C.方向指向圓心,方向指向圓心
D.方向背離圓心向外,方向指向圓心

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌(足夠長),導(dǎo)軌光滑且電阻不計,阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直,時,將開關(guān)S由1擲向2,分別用、表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度大小和加速度大小,則下圖所示的圖象中正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,有一正方形閉合線圈,在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動。下列四個圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是

A.圖甲 B.圖乙 C.圖丙 D.圖丁 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān),如圖連接.在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時,電流計指針向右偏轉(zhuǎn).由此可以推斷(        )

A.僅讓線圈A向上移動,電流計指針向右偏轉(zhuǎn);
B.僅斷開開關(guān),電流計指針向左偏轉(zhuǎn);
C.僅讓滑動變阻器的滑動端P勻速向左,電流計指針靜止在中央;
D.因為線圈A、線圈B的繞線方向未知,故無法判斷上述選項中電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角,其中MN與PQ平行導(dǎo)軌間距為L, 導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,導(dǎo)軌電阻不計.金屬捧a b由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過棒ab某一橫截面的電量為q時。此時金屬棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過程中

A.a(chǎn)b棒運(yùn)動的平均速度大小為 
B.此時金屬棒的加速度為 
C.此過程中產(chǎn)生的焦耳熱為 
D.金屬棒ab沿軌道下滑的最大速度為 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,電流表與螺線管組成閉合電路,以下不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是 (  )

A.將磁鐵插入螺線管的過程中
B.磁鐵放在螺線管中不動時
C.將磁鐵從螺線管中向上拉出的過程中
D.將磁鐵從螺線管中向下拉出的過程中

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū),刷卡器中有檢測線圈.當(dāng)以速度v0刷卡時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其E-t關(guān)系如圖所示.如果只將刷卡速度改為,線圈中的E-t關(guān)系圖可能是(  )


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