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如圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為L的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處.在y軸的右側的第Ⅰ象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,下邊界與x軸重合,右邊界與y軸平行.T=0時刻,線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取a→b→c→d→a的感應電流方向為正,則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,感應電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的( 。

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解析試題分析:在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中,在線框ab邊和bc邊進入磁場的過程中,ab邊和bc邊切割磁感線運動,根據右手定則判斷感應電流的方向,根據E=BLv判斷感應電動勢的大小變化。在線框ab邊進入磁場的時間內,根據右手定則,感應電流的方向為abcda,為正方向,切割的有效長度在均勻減小,所以感應電流的大小在均勻減小,在cd邊切割磁感線運動時間內,根據右手定則知感應電流的方向為adcba,為負方向,切割的有效長度在均勻減小,所以感應電流的大小在均勻減小,故A正確,B選項錯誤;在線框ab邊進入磁場的時間內,ab為電源,感應電流的方向為abcda,b點的電勢高于a點,ab間的電勢差Uab為負值,大小等于電流乘以bcda三條邊的電阻,并逐漸減,ab邊出磁場后,cd邊開始切割,cd邊相當于電源,電流由b到a,ab間的電勢差Uab仍為負值,大小等于電流乘以ab邊的電阻,小于ab邊進入磁場時的電壓,并逐漸減小,故C錯誤,D正確。
考點:導體切割磁感線產生感應電動勢

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,虛線右側存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,正方形金屬框電阻為R,邊長為l,自線框從左邊界進入磁場時開始計時,在外力作用下由靜止開始,以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進入磁場區(qū)域,t1時刻線框全部進入磁場.規(guī)定順時針方向為感應電流I的正方向,外力大小為F,線框中電功率的瞬時值為P,通過線框橫截面的電荷量為q,其中P-t圖像為拋物線,則這些量隨時間變化的關系正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平面上放置兩根平行的金屬導軌,其上面擱置兩根可在導軌上自由滑動的金屬棒ab 和cd,現有一條形磁鐵豎直插入ab 和cd 棒之間,則ab 和cd 棒的運動情況是

A.相互靠近 B.相互排斥 
C.兩棒都向左方運動 D.兩棒都向右方運動 

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

物理課上,教師做了一個奇妙的“電磁阻尼”實驗。如圖所示,A是由銅片和絕緣細桿組成的擺,其擺動平面通過電磁鐵的兩極之間,當繞在電磁鐵上的勵磁線圈未通電時,銅片可自由擺動,要經過較長時間才會停下來。當線圈通電時,銅片擺動迅速停止。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路,經重復試驗,均沒出現擺動迅速停止的現象。對比老師的演示實驗,下列四個選項中,導致實驗失敗的原因可能是( )

A.線圈接在了交流電源上
B.電源的電壓過高
C.所選線圈的匝數過多
D.構成擺的材料與老師的不同

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,一個“”型導軌垂直于磁場固定在磁感應強度為B的勻強磁場中,ab是與導軌材料、粗細相同的導體棒,導體棒與導軌接觸良好。在拉力作用下,導體棒以恒定速度向右運動,以導體棒在圖中所示位置的時刻作為計時起點,則回路中感應電動勢E、感應電流I、導體棒所受拉力的功率P和回路中產生的焦耳熱Q隨時間變化的圖像中正確的是

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

均勻帶負電的塑料圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面過圓心的軸旋轉,在環(huán)的圓心處有一閉合小線圈,小線圈和圓環(huán)在同一平面,則

A.只要圓環(huán)在轉動,小線圈內就一定有感應電流
B.不管環(huán)怎樣轉動,小線圈內都沒有感應電流
C.圓環(huán)在作變速轉動時,小線圈內一定有感應電流
D.圓環(huán)作勻速轉動時,小線圈內沒有感應電流

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,光滑的水平桌面上放著兩個完全相同的金屬環(huán)a和b,當一條形永磁鐵的N極豎直向下迅速靠近兩環(huán)時,則(   ).

A.a、b兩環(huán)均靜止不動 B.a、b兩環(huán)互相靠近
C.a、b兩環(huán)互相遠離D.a、b兩環(huán)均向上跳起

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

“熱磁振蕩發(fā)電技術”是新能源研究領域的最新方向,當應用于汽車等可移動的動力設備領域時,會成為氫燃料電池的替代方案。它通過對處于磁路中的一段軟磁體迅速加熱并冷卻,使其溫度在其臨界點上下周期性地振蕩,引起磁路線圈中的磁通量周期性地增減,從而感應出連續(xù)的交流電。它的技術原理是物理原理。假設兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,相距為L,如圖6所示,一導線與兩導軌相連,磁感應強度的大小為B的勻強磁場與導軌平面垂直。一電阻為R、質量為m的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導體棒進入磁場后速度減小,最終穩(wěn)定時離磁場上邊緣的距離為H.整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻。下列說法正確的是

A.整個運動過程中回路的最大電流為
B.整個運動過程中導體棒產生的焦耳熱為
C.整個運動過程中導體棒克服安培力所做的功為
D.整個運動過程中回路電流的功率為

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平虛線MN的上方有一垂直紙面向里的勻強磁場,矩形導線框abcd從MN下方某處以v0的速度豎直上拋,向上運動高度H后垂直進入勻強磁場,此過程中導線框的ab邊始終與邊界MN平行.不計空氣阻力,在導線框從拋出到速度減為零的過程中,以下四個圖象中可能正確反映導線框的速度與時間的關系的是(  )

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