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如圖所示,先后兩次將同一個矩形線圈由勻強磁場中拉出,兩次拉動的速度相同.第一次線圈長邊與磁場邊界平行,將線圈全部拉出磁場區(qū),拉力做功W1、通過導線截面的電荷量為q1,第二次線圈短邊與磁場邊界平行,將線圈全部拉出磁場區(qū)域,拉力做功為W2、通過導線截面的電荷量為q2,則( 。
A.W1>W2,q1=q2B.W1=W2,q1>q2
C.W1<W2,q1<q2D.W1>W2,q1>q

設線框的長為L1,寬為L2,速度為v.
第一次:線框所受的安培力大小為:FA=BI1L1=B
BL1v
R
L1
=
B2
L21
v
R

線框勻速運動,外力與安培力平衡,則外力的大小為:F1=FA,
外力做功為:W1=F1L2=
B2
L21
v
R
L2
第二次:同理可得:W2=
B2
L22
v
R
L1

因為L1>L2,所以有有:W1>W2
兩種情況下,線框拉出磁場時穿過線框的磁通量的變化量相等,根據感應電荷量公式q=
△Φ
R
可知,通過導線截面的電量相等,即有q1=q2
故選:A
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在圖甲中,直角坐標系0xy的1、3象限內有勻強磁場,第1象限內的磁感應強度大小為2B,第3象限內的磁感應強度大小為B,磁感應強度的方向均垂直于紙面向里.現將半徑為l,圓心角為900的扇形導線框OPQ以角速度ω繞O點在紙面內沿逆時針勻速轉動,導線框回路電阻為R.

(1)求導線框中感應電流最大值.
(2)在圖乙中畫出導線框勻速轉動一周的時間內感應電流I隨時間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應的時刻為t="0)"

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,AB、CD是兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌,兩導軌間的距離為L,導軌平面與水平面的夾角為θ,在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應強度未知,在導軌的AC端連接一個阻值為R的電阻,一根質量為m、垂直于導軌放置的金屬棒ab,(金屬棒的阻值也為R)從靜止開始沿導軌下滑,已知金屬棒下滑過程中的最大速度為vm(導軌電阻不計).
(1)求該勻強磁場的磁感應強度B的大小;
(2)若金屬棒從靜止開始下滑到金屬棒達最大速度時金屬棒沿斜面下滑的距離是d,求該過程中金屬導軌與金屬棒所形成的回路產生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,電阻不計足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ=30°,導軌間距l(xiāng),所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場,磁感應強度為B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金屬桿質量均為m=0.02kg、電阻相同,甲金屬桿處在磁場的上邊界,乙金屬桿距甲也為l,其中l(wèi)=0.4m.同時無初速釋放兩金屬桿,此刻在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F,保持甲金屬桿在運動過程中始終與乙金屬桿未進入磁場時的加速度相同.且乙金屬桿進入磁場后恰能做勻速直線運動,(取g=10m/s2
(1)計算乙的電阻R.
(2)以剛釋放兩桿時作為零時刻,寫出從開始到甲金屬桿離開磁場的過程中,外力F隨時間t的變化關系,并說明F的方向.
(3)若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場,乙金屬桿中共產生熱量Q=
1
30
J,試求此過程中外力F對甲做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用均勻導線做成的正方形線框每邊長為0.2m,正方形的一半放在和紙面垂直向里的勻強磁場中.當磁場以20T/s的變化率增強時,線框中點a、b兩點間的電勢差Uab是( 。
A.0.2V B.-0.2V C.0.4V D.-0.4

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,P、Q是兩根足夠長的豎直金屬桿(電阻忽略不計),處在垂直紙面向里的勻強磁場B中,螺線管MN上的繞線方式沒有畫出,導軌與螺線管的繞線接頭c、d之間用導線相連,A是MN正下方水平放置在地面的金屬圓環(huán).將金屬棒ef由靜止釋放,ef下滑中與P、Q桿接觸良好且無摩擦.在金屬棒釋放后(  )
A.A環(huán)中有越來越大的感應電流
B.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值
C.A環(huán)的面積有擴張的趨勢
D.只改變螺線管的繞線方向,則A環(huán)對地面的壓力變化規(guī)律不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將一根絕緣硬金屬導線彎曲成一個完整的正弦曲線形狀,它通過兩個小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導通,在外力F作用下,正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動.桿的電阻不計,導線電阻為R,ab間距離為2L,導線組成的正弦圖形項部或底部到桿距離都是
L
2
.在導線和桿平面內有一有界勻強磁場區(qū)域,磁場的寬度為2L,磁感應強度為B.現在外力F作用下導線沿桿以恒定的速度v向右運動,在運動過程中導線和桿組成的平面始終與磁場垂直.t=0時刻導線從O點進入磁場,直到全部穿過磁場,外力F所做功為( 。
A.
B2L2v2
R
B.
B2L3v
2R
C.
B2L3v
4R
D.
B2L2v2
4R

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,固定于水平絕緣平面上的粗糙平行金屬導軌,垂直于導軌平面有一勻強磁場.質量為m的金屬棒cd垂直放在導軌上,除電阻R和金屬棒cd的電阻r外,其余電阻不計;現用水平恒力F作用于金屬棒cd上,由靜止開始運動的過程中,下列說法正確的是(  )
A.水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產生的電能
B.只有在cd棒做勻速運動時,F對cd棒做的功才等于電路中產生的電能
C.無論cd棒做何種運動,它克服安培力所做的功一定等于電路中產生的電能
D.R兩端的電壓始終等于cd棒中的感應電動勢的值

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,水平面上有一對平行光滑金屬導軌,導軌左端串有一電阻R,金屬桿ab垂直平放在兩導軌上,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,忽略導軌的電阻,但ab桿的質量和電阻都不能忽略.現給ab桿施以水平向右的恒力F,在ab桿從靜止開始向右運動過程中,外力F做的功______(選填:“大于”、“等于”或“小于”)整個電路消耗的電功,磁場對ab桿作用力的功率______(選填:“大于”、“等于”或“小于”)電阻R上消耗的電功率.

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