“熱磁振蕩發(fā)電技術(shù)”是新能源研究領(lǐng)域的最新方向,當(dāng)應(yīng)用于汽車等可移動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備領(lǐng)域時(shí),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(diǎn)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(yīng)出連續(xù)的交流電。它的技術(shù)原理是物理原理。假設(shè)兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L,如圖6所示,一導(dǎo)線與兩導(dǎo)軌相連,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。一電阻為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后速度減小,最終穩(wěn)定時(shí)離磁場上邊緣的距離為H.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。下列說法正確的是
A.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中回路的最大電流為
B.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為
C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒克服安培力所做的功為
D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中回路電流的功率為
B

導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后,先做變減速運(yùn)動(dòng),安培力也逐浙減小,當(dāng)減到與重力相等時(shí)導(dǎo)體棒穩(wěn)定,所以導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場進(jìn)入磁場時(shí)的速度最大,所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大,其感應(yīng)電流也最大,由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為,由閉合電路歐姆定律得選項(xiàng)A錯(cuò);導(dǎo)體棒穩(wěn)定后,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為,根據(jù)平衡條件,有,所以;由能量守恒定律可知,減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為回路的電能,電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能所以,有所以,所以選項(xiàng)B正確;克服安培力做功與產(chǎn)生的焦耳熱查等,所以選項(xiàng)C錯(cuò);回路中的電流開始的變化的,所以選項(xiàng)D錯(cuò).
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:問答題

如圖所示,兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi),相距L=0.5m,導(dǎo)軌的左端用R=3Ω的電阻相連,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌上跨接一電阻r=lΩ的金屬桿ab,質(zhì)量m=0.2kg,整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N,使它由靜止開始運(yùn)動(dòng),求: (1)桿能達(dá)到的最大速度多大?最大加速度為多大? (2)桿的速度達(dá)到最大時(shí),a、b兩端電壓多大?此時(shí)拉力的瞬時(shí)功率多大? (3)若已知桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)至最大速度的過程中,R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱,則此過程中拉力F做的功是多大?此過程持續(xù)時(shí)間多長? (4)若桿達(dá)到最大速度后撤去拉力,則此后R上共產(chǎn)生多少熱能?其向前沖過的距離會有多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1-15所示,邊長為h的正方形金屬導(dǎo)線框,從圖示的位置由靜止開始下落,通過一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向水平,且垂直于線框平面,磁場區(qū)域?qū)挾葹镠,上下邊界如圖中虛線所示,.從線框開始下落到完全穿過磁場區(qū)域的全過程中,以下判斷正確的是(   )

①線框中總有感應(yīng)電流存在②線框受到磁場力的合力方向有時(shí)向上有時(shí)向下③線框運(yùn)動(dòng)方向始終是向下的④線框速度的大小不一定總是在增加
A.①②B.③④C.①④D.②③

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)“”型導(dǎo)軌垂直于磁場固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,ab是與導(dǎo)軌材料、粗細(xì)相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。在拉力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度向右運(yùn)動(dòng),以導(dǎo)體棒在圖中所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢E、感應(yīng)電流I、導(dǎo)體棒所受拉力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時(shí)間變化的圖像中正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)體框內(nèi)有半徑為r的圓形區(qū)域,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(常量k>0)。回路中滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為R0,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央,定值電阻R1=R0。閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢。則
A.R1兩端的電壓為
B.電容器的a極板帶正電
C.滑動(dòng)變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍
D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為kL2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場上方,由不同高度靜止釋放,用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場水平邊界OO’平行,線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO’下方磁場磁場區(qū)域足夠大,不計(jì)空氣影響,則下列哪一個(gè)圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn):把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上,形成閉合回路。兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)AB這段“繩”。假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道,地磁場方向與地面平行,由南指向北。圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的,甲同學(xué)站在西邊,手握導(dǎo)線的A點(diǎn),乙同學(xué)站在東邊,手握導(dǎo)線的B點(diǎn)。則下列說法正確的是
A.當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí),“繩”中電流最大
B.當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí),“繩”受到的安培力最大
C.當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí),“繩”中電流從A流向B
D.在搖“繩”過程中,A點(diǎn)電勢總是比B點(diǎn)電勢高

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PQ、MN,PQ、MN的電阻不計(jì),間距為P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中.電阻均為,質(zhì)量分別為的兩金屬棒L1、L2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上,現(xiàn)固定棒L1,L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng),試求:

(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的強(qiáng)磁場區(qū)域,區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上,區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下,磁場的寬度HP及PN均為L,一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,t1時(shí)刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場I區(qū)域,此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng);t2時(shí)刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置,此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g,下列說法中正確的是
A.當(dāng)ab邊剛越過JP時(shí),導(dǎo)線框具有加速度大小為a=gsinθ
B.導(dǎo)線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=4:1
C.從t1到t2的過程中,導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D.從t1到t2的過程中,有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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同步練習(xí)冊答案