如圖所示,兩個正方形虛線框之間的四個區(qū)域有大小相等的勻強(qiáng)磁場,左側(cè)兩個區(qū)域垂直紙面向里,右側(cè)兩個區(qū)域垂直紙面向外.現(xiàn)有一個大小與磁場區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對著磁場區(qū)域水平向右勻速運(yùn)動,在線圈通過磁場區(qū)域時(shí)有下面四個圖象,其中A是電路中電流時(shí)間圖象,B是線圈中bc部分兩端電壓時(shí)間圖象,C是線框受到的安培力時(shí)間圖象,D是線框中焦耳熱功率時(shí)間圖象,則可能正確的是(  )
A.B.C.D.

A、線框bc邊從開始進(jìn)入磁場到運(yùn)動到磁場區(qū)域中線的過程中:
有效的切割長度L均勻減小,根據(jù)公式E=BLv可知,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均勻減小,感應(yīng)電流均勻減;根據(jù)楞次定律判斷可知,感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針;
bc邊從磁場區(qū)域中線到磁場右側(cè)的過程中,有效的切割長度L均勻增大,根據(jù)公式E=BLv可知,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢均勻增大,感應(yīng)電流均勻增大;根據(jù)楞次定律判斷可知,感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針;
同理,線框ad邊通過磁場的整個過程中,感應(yīng)電流先沿順時(shí)針后沿逆時(shí)針,先均勻減小后均勻增大,故A正確.
B、線框bc邊通過磁場的過程中,bc部分兩端電壓是外電壓,等于其余三邊的電壓之和,等于感應(yīng)電動勢的
3
4
,先均勻減小后均勻增大.Ubc先正后負(fù);線框ad邊通過磁場的過程中,bc部分外電壓的
1
3
,等于感應(yīng)電動勢的
1
4
先均勻增大后均勻減。甎bc先正后負(fù);但ad與bc經(jīng)過同一位置時(shí),此過程bc電壓較小,所以兩個過程中圖線不平行,故B錯誤.
C、根據(jù)F=BIL知,線框bc邊通過磁場的過程中安培力應(yīng)先均勻減小后均勻增大,方向向左;線框ad邊通過磁場的過程中安培力應(yīng)先均勻后均勻減小,方向向左;故C錯誤.
D、根據(jù)公式P=I2R分析可知,焦耳熱功率先非線性減小,后非線性增大,再先非線性減小,后非線性增大,故D正確.
故選:AD
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平內(nèi),導(dǎo)軌光滑,電阻不計(jì),上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd構(gòu)成矩形回路.導(dǎo)體棒ab和cd的質(zhì)量之比為m1:m2=2:1,電阻相同,一勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,開始時(shí),棒cd靜止,棒ab有指向棒cd的初速度v0,最后兩棒ab和cd達(dá)到穩(wěn)定后的速度分別為v1、v2,下列說法正確的是( 。
A.對m1、m2組成的系統(tǒng),動量守恒,則穩(wěn)定后的速度之比v1:v2=1:2
B.兩棒從開始至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過程中,產(chǎn)生的總勢量等于系統(tǒng)動能的減少
C.同一時(shí)間段,通過兩棒的電量不一定始終相同
D.棒ab產(chǎn)生的熱量不等于棒ab動能的減少

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為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(jì).金屬棒ab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ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大小為υ,則金屬棒ab在這一過程中( 。
A.加速度大小為
v2
2L
B.下滑位移大小為
qR
BL
C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLυ
D.受到的最大安培力大小為
B2L2υ
R
sinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R=1Ω的足夠長的豎直導(dǎo)體框架無摩擦地滑動,框架間距L=50cm,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T,方向如圖示,其余電阻均不計(jì).若棒ab由靜止開始沿框架下落,且與框保持良好接觸,那么在下落的前一階段,棒ab將做______運(yùn)動,當(dāng)棒ab運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度v=______.(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖為一電梯簡化模型,導(dǎo)體棒ab架在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間加有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T.導(dǎo)體棒ab通過輕質(zhì)細(xì)繩與電梯箱體相連,所有摩擦都不計(jì),已知ab棒的長度為l=10m,質(zhì)量不計(jì),通過的電流大小為I,電梯箱體質(zhì)量為m=100km,求:
(1)為了能提起電梯箱體,導(dǎo)體棒ab中的電流方向應(yīng)朝哪?大小至少為多少?
(2)現(xiàn)使導(dǎo)體棒以恒定的功率P(即安培力的功率)從靜止運(yùn)行,試通過列式分析ab棒中電流的大小如何變化?
(3)若在題(2)中P=5000W,電梯箱體上升h=1m高度時(shí),運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),則此過程電梯運(yùn)行的時(shí)間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一質(zhì)量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈,從h1=5m的高處由靜止開始下落,然后進(jìn)入高度為h2(h2>L)的勻強(qiáng)磁場.下邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線圈正好作勻速運(yùn)動.線圈的下邊通過磁場所經(jīng)歷的時(shí)間t=0.15s.取g=10m/s2
(1)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.
(2)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間,線圈的加速度的大小和方向.
(3)在線圈的下邊通過磁場的過程中,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?通過線圈的電荷量q是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行固定于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l=0.50m,電阻不計(jì).M、M′間接有阻值R=1.6Ω的電阻.金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置.導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.金屬棒ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動,速度v=10m/s,運(yùn)動過程中金屬棒ab與導(dǎo)軌保持良好接觸.已知金屬棒ab接入電路部分的阻值r=0.40Ω.求:
(1)金屬棒ab中電流I的大小和方向;
(2)1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ斜角上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì).斜面處在一勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m,電阻可不計(jì)的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度,如圖所示.在這過程中(  )
A.金屬棒運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
B.恒力F與重力的合力所作的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱
C.金屬棒克服安培力做的功等于拉力做的功
D.作用于金屬捧上的各個力的合力所作的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一寬L=10cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直于紙面向里,一長為3L、寬為L的長方形導(dǎo)線框處于紙面內(nèi),以垂直于磁場邊界的恒定速度v=10cm/s通過磁場區(qū)域,在運(yùn)動過程中,線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行,取導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻為t=0,逆時(shí)針為電流的正方向,下面的圖線中,能反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是( 。
A.B.C.D.

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