均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框,半圓直徑與磁場邊緣重合; 磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周,在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。現(xiàn)使線框保持圖中所示位置,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為(     )
A.B.C.D.
C

試題分析:設(shè)半圓弧的半徑為L,導(dǎo)線框的電阻為R,當(dāng)從靜止開始繞過圓心O以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割感應(yīng)電動(dòng)勢公式得:線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為,由歐姆定律得感應(yīng)電流為;當(dāng)線框保持圖中所示位置,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,又 ,根據(jù)歐姆定律得感應(yīng)電流為.由題設(shè)知:,于是得:,解得:
故ABD錯(cuò)誤,C正確.
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:計(jì)算題

如圖所示,由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi),其下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,該區(qū)域的上邊界水平,并與線框的ab邊平行,磁場方向與線框平面垂直。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,線框邊長為L,線框質(zhì)量為m,電阻為R。線框從磁場上方某高度處,由靜止開始下落,恰能勻速進(jìn)入磁場區(qū)域。求:

(1)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線框的速度大;
(2)線框在進(jìn)入磁場的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量;
(3)分析線框進(jìn)入磁場過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的電阻R,框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,框架導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量m=0.2Kg、電阻r=0.2Ω的金屬金屬棒ab,棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5,現(xiàn)用一恒力F=3N的力使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)(棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直),經(jīng)過一段時(shí)間棒獲得穩(wěn)定速度,此過程中,通過棒的電量q=2.8C(框架電阻不計(jì),g=10m/s2)問:

(1)棒ab達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大?
(2)從開始到速度穩(wěn)定時(shí),電阻R產(chǎn)生的熱量是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

為了測量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小,可采用如圖(a)所示的裝置,它是由一塊安裝在列車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量儀組成的(測量儀未畫出)。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時(shí),線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來,就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部磁感強(qiáng)度為B=0.004T,且全部集中在端面范圍內(nèi),與端面垂直,磁體寬度與線圈寬度相同,且都很小,線圈匝數(shù)n=5,長L=0.2m,電阻0.4Ω(包括引線電阻),測試記錄下來的電流-位移圖象如圖(b)所示。


試求:⑴在離O(原點(diǎn))30m,130m處列車的速度v1和v2的大。虎萍僭O(shè)列車是勻變速運(yùn)動(dòng),求列車加速度的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時(shí),給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過程中,通過控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,在與勻強(qiáng)磁場垂直的平面內(nèi)放置一個(gè)折成銳角的導(dǎo)線框。在它上面擱置另一根與垂直的直導(dǎo)線,緊貼、,并以平行于的速度從頂角開始向右勻速滑動(dòng)。設(shè)線框和直導(dǎo)線單位長度的電阻為,磁感強(qiáng)度為,則回路中的感應(yīng)電流的方向?yàn)開_______(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”),感應(yīng)電流的大小為________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,固定在水平桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ,間距為L,其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)體棒ef垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒接入電路的電阻為r,其它電阻不計(jì),現(xiàn)讓導(dǎo)體棒在ab、cd之間往復(fù)運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的關(guān)系為(vm和T已知).

(1)寫出導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢的表達(dá)式,并求出電壓表的示數(shù);
(2)求一個(gè)周期T內(nèi)R中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若ab與cd的距離為x,求導(dǎo)體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌,間距d=0.5m。右端接一阻值為4Ω的小燈泡L,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖規(guī)律變化。CF長為2m。在t=0時(shí),金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF位置,整個(gè)過程中,小燈泡亮度始終不變。已知ab金屬棒電阻為1Ω,求:

①通過小燈泡的電流   ②恒力F的大小  
③金屬棒的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖:在豎直面內(nèi)有兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌上接有阻值為R的定值電阻,導(dǎo)軌寬為L。質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好。整個(gè)裝置置于水平方向的勻強(qiáng)磁場中。不計(jì)導(dǎo)軌和桿的電阻。求: ①求金屬桿下落的最大速度; ②金屬桿由靜止開始下落,經(jīng)過時(shí)間t下落了h,求t時(shí)刻桿的速度。

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