精英家教網(wǎng)一正方形閉合導(dǎo)線框abcd,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.1m,線框總電阻為0.1Ω,bc邊位于x軸上且b點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合.在x軸原點(diǎn)O的右側(cè)有寬度為0.2m、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.0T,如圖所示.當(dāng)線框以4.0m/s的速度沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),選項(xiàng)中的圖表示的是線框從進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框電流I(規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍、線框所受安培力F(規(guī)定水平向左為力的正方向)隨ab邊位置變化的情況,其中正確的是( 。
A、精英家教網(wǎng)B、精英家教網(wǎng)C、精英家教網(wǎng)D、精英家教網(wǎng)
分析:先根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,由左手定則判斷;由歐姆定律和E=BLv結(jié)合求解感應(yīng)電流的大;由公式F=BIL求解安培力的大小,由左手定則判斷安培力的方向.
分三段:0-L,L-2L,2L-3L,進(jìn)行分析.
解答:解:x在0-L段:線框進(jìn)入磁場(chǎng),磁通量增加,根據(jù)楞次定律判斷知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较,為?fù)值;感應(yīng)電流的大小為:I=
BLv
R
=
1×0.1×4
0.1
A=4A;
安培力大小為:F=BIL=1×4×0.1N=0.4N,由左手定則可知:安培力方向水平向左,為正值;
x在L-2L段:線框完全進(jìn)入磁場(chǎng),磁通量不變,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,不受安培力;
x在2L-3L段:線框穿出磁場(chǎng),磁通量減小,根據(jù)楞次定律判斷知感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍瑸檎;感?yīng)電流的大小為:I=
BLv
R
=
1×0.1×4
0.1
A=4A;
安培力大小為:F=BIL=1×4×0.1N=0.4N,由左手定則可知:安培力方向水平向左,為正值;故BD正確.
故選:BD.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于圖象要能根據(jù)物理規(guī)律得到解析式或求解出相關(guān)的數(shù)值,再進(jìn)行分析.本題關(guān)鍵掌握楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律,分過(guò)程進(jìn)行研究即可.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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一正方形閉合導(dǎo)線框abcd的邊長(zhǎng)L=0.1m,各邊電阻為1Ω,bc邊位于x軸上,在x軸原點(diǎn)O右方有寬L=0.1m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示,當(dāng)線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中,則圖中能正確表示線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,ab邊兩端電勢(shì)差Uab隨位置變化情況的是(  )

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一正方形閉合導(dǎo)線框abcd邊長(zhǎng)l=0.1m,各邊電阻均為lΩ,bc邊位于x軸上,在x軸原點(diǎn)O 右方有寬L=0.1m的磁感應(yīng)強(qiáng)度為l T、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示.在線框以恒定速度4m/s沿x軸正方向穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,下列各圖中,能正確表示線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)過(guò)程中,ab邊兩端電勢(shì)差Uab和回路中電流I(設(shè)順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍╇S導(dǎo)線框ab邊位置變化情況的是(  )

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A.
B.
C.
D.

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A.
B.
C.
D.

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