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【题目】如图(A)所示,固定于水平桌面上的金属架cdef,处在一竖直向下的匀强磁场中,磁感强度的大小为B0,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时adeb构成一个边长为l的正方形,金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计。从t=0的时刻起,磁场开始均匀增加,磁感强度变化率的大小为kk=)。求:

(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止,写出F的大小随时间t变化的关系式。

(2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数),金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时,可使金属棒中始终不产生感应电流,写出该磁感强度Bt随时间t变化的关系式。

(3)如果非均匀变化磁场在0—t1时间内的方向竖直向下,在t1t2时间内的方向竖直向上,若t=0时刻和t1时刻磁感强度的大小均为B0,且adeb的面积均为l2。当金属棒按图(B)中的规律运动时,为使金属棒中始终不产生感应电流,请在图(C)中示意地画出变化的磁场的磁感强度Bt随时间变化的图像(t1-t0=t2-t1<

【答案】(1) ;方向向右;(2)(3)如图;

【解析】(1)

因为金属棒始终静止,在t时刻磁场的磁感强度为Bt=B0+kt,所以

;方向向右

(2)根据感应电流产生的条件,为使回路中不产生感应电流,回路中磁通量的变化应为零,因为磁感强度是逐渐增大的,所以金属棒应向左运动(使磁通量减小)

即:Δφ=0,即Δφ=BtSt-B0S0

也就Btll-vt)=B0l2

(3)如果金属棒的右匀速运动,因为这时磁感强度是逐渐减小的,同理可推得,

所以磁感强度随时间变化的图像如右图(t2时刻Bt不为零)

练习册系列答案
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【题目】如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过abcd…,下列说法正确的是( )

A. 质点由O到达各点的时间之比tatbtctd=12

B. 质点通过各点的速率之比vavbvcvd=12

C. 在斜面上运动的平均速度=vb

D. 在斜面上运动的平均速度=

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【题目】探究小车速度随时间变化的规律的实验中,如图1所示,是一条记录小车运动情况的纸带,图中ABCDE为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50Hz.(计算结果均保留3位有效数字)

(1)在打点计时器打BCD点时,小车的速度分别为vB= ______ m/svC= ______ m/svD= ______ m/s

(2)小车运动的加速度为a= ______ m/s2

(3)在图2坐标系中描点作图,画出小车的v-t图象

(4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是 ______ m/s,此速度的物理含义是 ______

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【题目】一有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0t=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,v-t图象如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响。

⑴磁场磁感强度的变化率。

t3时刻回路电功率。

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【题目】为了测量某化肥厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分辨为abc,左右两端开口,在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧面固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法正确的是

A. 若污水中正离子较多,则前内侧面比后内侧面的电势高

B. 前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势,与哪种离子多无关

C. 污水中离子浓度越高,电压表的示数越大

D. 污水流量Q与电压U成正比,与ab无关

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【题目】下列说法正确的是(  )

A. 库仑最早引入电场概念

B. 牛顿提出用电场线来表示电场

C. 法拉第提出电荷周围存在电场

D. 密立根通过扭秤实验精确测定了元电荷e的数值

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【题目】向上抛出去一个物体,在物体上升过程中,它的_______能在减小,_______能在增加,当物体在最高点时,_______能有最大值,_______能有最小值,当物体开始下降后,_______转化为_______

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【题目】新华社2016年5月15日10时43分,我国在酒泉卫星发射中心用长征征二号丁运载火箭将遥感卫星二十号成功发射升空。遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域,当沿地球同步轨道运行时,它能连续地对地球表面某指定地域进行遥感,用于科学试验,国土资源调査、农作货估产及防灾减灾等领域。当“遥感卫星三十号”沿着地球同步轨道运行时,下列说法中错误的是

A. “遥感卫星三十号”和地球自转同步,卫星的高度和速率都是确定的

B. “遥感卫星三十号”的角速度里已被确定,但高度和速率可以选择,高度增加,速率增大,高度降低,速率减小,仍同步。

C. 我国发射第一颗人造地球卫星的周期是ll4min,比“遥感卫星三十号”的周期短,所以第一颗人造地球卫星离地面的高度比“遥感卫星三十号”低

D. “遥感卫星三十号”的速率比我国发射的第一颗人造卫星的速率小

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