18.如圖所示,光滑水平面上存在有界勻強磁場,直徑與磁場寬度相同的金屬圓形線框以一定的初速度斜向勻速通過磁場.在必要的時間段內(nèi)施加必要的水平拉力保證其勻速運動,則(  )
A.金屬框內(nèi)感應(yīng)電流先增大后減小B.水平拉力方向垂直于磁場邊界向右
C.水平拉力的方向與速度方向相同D.感應(yīng)電流的方向先順時針后逆時針

分析 根據(jù)楞次定律判斷金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的方向.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電流大小的變化.因為金屬框勻速通過磁場,則水平拉力和安培力的平衡,根據(jù)安培力的方向判斷水平拉力的方向.

解答 解:A、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知,金屬框進入時,磁通量的變化率先變快再變慢,則感應(yīng)電流的大小先增大后減小,出磁場時,磁通量的變化率先變快再變慢,則感應(yīng)電流大小先增大后減小,由此可知,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流先增大后減小然后再增大最后又減小,故A錯誤;
B、水平拉力和安培力平衡,方向相反,安培力的方向水平向左,則水平拉力的方向水平向右,水平拉力方向垂直于磁場邊界向右,拉力方向與速度方向無關(guān),故B正確,C錯誤;
D、金屬框進入磁場時,磁通量在增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向.出磁場時,磁通量減小,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流方向為順時針方向,感應(yīng)電流先逆時針方向后順時針方向,故D錯誤;
故選:B.

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,以及知道感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率有關(guān),磁通量變化率越大,感應(yīng)電動勢越大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.一輛自行車由t=0開始運動,其速度圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.在0~2s內(nèi)自行車的加速度逐漸增大
B.在0~2s內(nèi)自行車的平均速度大于在3~5s內(nèi)的平均速度
C.在3s時自行車速度方向發(fā)生改變
D.在2~5s內(nèi)自行車的位移為10m

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌a、b平行放置在斜面M上,導(dǎo)軌之間的距離為L,在導(dǎo)軌的下方連接有一個阻值為R的電阻,兩導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,有一個質(zhì)量為m的金屬桿垂直置于兩導(dǎo)軌之上,與兩導(dǎo)軌接觸,但無摩擦,金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R0,將金屬桿系在一個輕質(zhì)細線上,細線跨過固定在斜面體頂端的一光滑定滑輪與一質(zhì)量為4m的物塊相連,一開始金屬桿位于距離地面高為$\frac{{h}_{0}}{2}$處,將物塊由靜止釋放,物塊開始下落,物塊下落h高度后,與金屬桿一起做勻速運動.設(shè)一開始磁場的磁感應(yīng)強度為B0,已知斜面傾角為θ=30°,重力加速度為g,試求:
(1)金屬桿做勻速運動的速度;
(2)物塊下落h的過程中,金屬桿上產(chǎn)生的熱量和通過R的電荷量;
(3)設(shè)金屬桿做勻速運動的速度為v0,從物塊下滑h后開始計時,設(shè)此時t=0,從t=0開始,由于磁場減弱,R中無電流通過,試寫出B隨t變化的關(guān)系式.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,光滑U形金屬框架放在水平面內(nèi),上面放置一導(dǎo)體棒,有勻強磁場B垂直框架所在平面,當B發(fā)生變化時,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右運動,下列判斷正確的是(  )
①棒中電流從b→a     ②棒中電流從a→b
③B逐漸增大          ④B逐漸減。
A.①③B.②④C.①④D.②③

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,間距為L=0.5m足夠長的平行金屬導(dǎo)軌放置在與水平面間夾角為θ=37°的絕緣斜面上,導(dǎo)軌的上端連接有一個R=4Ω的電阻.有一個勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強度為B0=1T.將一根質(zhì)量為m=0.05kg、長度為L的金屬棒ab放置在導(dǎo)軌上并與其垂直,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的電阻r=1Ω,導(dǎo)軌的電阻不計.從導(dǎo)軌的頂端.由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,當金屬棒向下滑行s=3m時達到穩(wěn)定速度,則:(不計初始狀態(tài)下導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌頂端的間距,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多大?
(2)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖甲所示,傾角為30°、上側(cè)接有R=1Ω的定值電阻的粗糙導(dǎo)軌(導(dǎo)軌忽略不計、且ab與導(dǎo)軌上側(cè)相距足夠遠),處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小B=1T的勻強磁場中,導(dǎo)軌間距L=1m.一質(zhì)量m=2kg,阻值r=1Ω的金屬棒,在作用于棒中點、沿導(dǎo)軌向上加速運動,棒運動的速度一位移像如圖乙所示(b點為位置坐標原點).若金屬棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)$\frac{\sqrt{3}}{3}$,g=10m/s2,則金屬桿從起點b沿導(dǎo)軌向上運動x=1m的過程中( 。
A.金屬棒做勻加速直線運動
B.電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為0.5J
C.通過電阻R的感應(yīng)電荷量為0.5C
D.金屬棒與導(dǎo)軌間因摩擦產(chǎn)生的熱量為10J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,邊長為2L的等邊三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場,它的底邊在x軸上,紙面內(nèi)一底角為60°、高為$\sqrt{3}$L、底邊長為3L的等腰梯形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運動并穿過磁場區(qū)域,導(dǎo)線框電阻均勻,在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置,以順時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向,下列能夠正確表示電流-位移(I-x)關(guān)系的是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.在傾角為θ的光滑斜面上,相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3,它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B,一個質(zhì)量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框,從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑,當ab邊剛越過l1進入磁場Ⅰ時,恰好以速度v1做勻速直線運動;當ab邊在越過l2運動到l3之前的某個時刻,線框又開始以速度v2做勻速直線運動,重力加速度為g,在線框從釋放到穿出磁場的過程中,下列說法正確的是( 。
A.線框中感應(yīng)電流的方向不會改變
B.線框ab邊從l1運動到l2所用時間小于從l2運動到l3所用時間
C.線框以速度v2勻速直線運動時,發(fā)熱功率為$\frac{{m}^{2}{g}^{2}R}{4{B}^{2}ab3rvlr^{2}}$sin2θ
D.線框從ab邊進入磁場到速度變?yōu)関2的過程中,減少的機械能△E與線框產(chǎn)生的焦耳熱Q的關(guān)系式是△E=WG+$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv22+Q

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.凸透鏡的彎曲表面是個球面,球面的半徑叫做這個曲面的曲率半徑.把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上,讓單色光從上方射入,從上往下看凸透鏡,可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀條紋.如圖所示,這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的,這些環(huán)狀條紋叫做牛頓環(huán),它是兩個玻璃表面之間的空氣膜引起的薄膜干涉造成的.從凸透鏡中心向外,依次叫第1,2,3…級條紋.同一級亮(或暗)條紋對成的空氣膜厚度相同,并且兩個相鄰的亮(或暗)條紋對應(yīng)的空氣膜厚度差相同.理論和實驗均表明:光從折射率小的介質(zhì)射向折射率大的介質(zhì)時,反射光與 入射光相比,有一個相位為π突變(相當于反射光比入射光多走了半個波長).因而,某一級亮條紋對應(yīng)的空氣膜厚度應(yīng)該滿足:2d=$\frac{(2k+l)λ}{2}$,其中k=0,1,2…..根報據(jù)以上信息,結(jié)合光的干涉規(guī)律,判斷下列說法中,正確的是(  )
A.凸透鏡中心點應(yīng)該是亮點
B.從凸透鏡中心向外,圓環(huán)半徑均勻增大
C.如果換一個表面曲率半徑更大的凸透鏡,觀察到的同-級條紋半徑變大
D.如果改用波長更短的單色光照射,觀察到的同一級條紋半徑變大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案