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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,两个正方形虚线框之间的四个区域有大小相等的匀强磁场,左侧两个区域垂直纸面向里,右侧两个区域垂直纸面向外.现有一个大小与磁场区域外边缘等大的正方形金属线框abcd正对着磁场区域水平向右匀速运动,在线圈通过磁场区域时有下面四个图象,其中A是电路中电流时间图象,B是线圈中bc部分两端电压时间图象,C是线框受到的安培力时间图象,D是线框中焦耳热功率时间图象,则可能正确的是(  )
A.B.C.D.

答案
A、线框bc边从开始进入磁场到运动到磁场区域中线的过程中:
有效的切割长度L均匀减小,根据公式E=BLv可知,回路中产生的感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小;根据楞次定律判断可知,感应电流方向沿逆时针;
bc边从磁场区域中线到磁场右侧的过程中,有效的切割长度L均匀增大,根据公式E=BLv可知,回路中产生的感应电动势均匀增大,感应电流均匀增大;根据楞次定律判断可知,感应电流方向沿顺时针;
同理,线框ad边通过磁场的整个过程中,感应电流先沿顺时针后沿逆时针,先均匀减小后均匀增大,故A正确.
B、线框bc边通过磁场的过程中,bc部分两端电压是外电压,等于其余三边的电压之和,等于感应电动势的
3
4
,先均匀减小后均匀增大.Ubc先正后负;线框ad边通过磁场的过程中,bc部分外电压的
1
3
,等于感应电动势的
1
4
先均匀增大后均匀减小.Ubc先正后负;但ad与bc经过同一位置时,此过程bc电压较小,所以两个过程中图线不平行,故B错误.
C、根据F=BIL知,线框bc边通过磁场的过程中安培力应先均匀减小后均匀增大,方向向左;线框ad边通过磁场的过程中安培力应先均匀后均匀减小,方向向左;故C错误.
D、根据公式P=I2R分析可知,焦耳热功率先非线性减小,后非线性增大,再先非线性减小,后非线性增大,故D正确.
故选:AD
核心考点
试题【如图所示,两个正方形虚线框之间的四个区域有大小相等的匀强磁场,左侧两个区域垂直纸面向里,右侧两个区域垂直纸面向外.现有一个大小与磁场区域外边缘等大的正方形金属线】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,有界匀强磁场磁感应强度B=0.2T,磁场宽度为3m.一正方形属框边长L=1m,每边电阻为0.2Ω,金属框以10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线向垂直.则金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内的感应电流的最大值为(  )
A.1.5AB.2.0AC.2.5AD.3.5A

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如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0=0.2T的匀强磁场中,两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上,其电阻均为r=0.1Ω,质量分别为M1=0.3kg和M2=0.5kg.固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始运动.试求:
(1)当电压表读数为U=0.2V时,棒L2的加速度为多大;
(2)棒L2能达到的最大速度vm
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如图所示,一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度L=0.50m,一根质量为m=0.50kg的均匀金属棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形,该导轨平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中,ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为fm=1.0N,ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计,开始时,磁感应强度B0=0.50T
(1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感应强度的大小使其以
△B
△t
=0.20T/s的变化率均匀增加,则经过多少时间ab棒开始滑动?
(2)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力F,使它以a=4.0m/s2的加速度匀加速运动,请推导出拉力F的大小随时间变化的函数表达式,并在所给的F-t坐标上作出拉力F随时间t变化的F-t图线.
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如图所示,一边长L=10cm的正方形金属导体框abcd,从某一高度hm处开始竖直向下自由下落,其下边进入只有水平上边界的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.线框进入磁场时,线框平面保持与磁场垂直,线框底边保持水平.已知正方形线框abcd的质量m=0.1kg,电阻R=0.02Ω,自下边ab进入磁场直到上边cd也进入磁场时为止,整个线框恰好能够保持做匀速直线运动.若g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)线框下落的高度h;
(2)线框在上述进入磁场的过程中感应电流产生的焦耳热Q.
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如图为一电梯简化模型,导体棒ab架在水平导轨上,导轨间加有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=10T.导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连,所有摩擦都不计,已知ab棒的长度为l=10m,质量不计,通过的电流大小为I,电梯箱体质量为m=100km,求:
(1)为了能提起电梯箱体,导体棒ab中的电流方向应朝哪?大小至少为多少?
(2)现使导体棒以恒定的功率P(即安培力的功率)从静止运行,试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化?
(3)若在题(2)中P=5000W,电梯箱体上升h=1m高度时,运行达到稳定状态,则此过程电梯运行的时间为多少?
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