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线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是   
A.在时间0~5s内,I的最大值为0.01A
B.在第4s时刻,I的方向为逆时针
C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C
D.第3s内,线圈的发热功率最大
ABC

试题分析:根据法拉第电磁感应定律,求出各段时间内的感应电动势,就可以解得电流的大小,根据楞次定律判断出各段时间内感应电流的方向。
A、根据法拉第电磁感应定律可以看出B-t图象的斜率越大则电动势越大,所以零时刻线圈的感应电动势最大,,由欧姆定律有;正确
B、从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小,根据楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以电流方向为逆时针方向;正确
C、通过线圈某一截面的电量,;正确
D、线圈的发热功率:可见B-t图象的斜率越大则电功率越大,所以零时刻线圈的发热功率最大;错误
故选ABC
点评:本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律,会根据楞次定律判断感应电流的方向。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5 m,接有R=0.2 Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,现有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体棒ab电阻不计,当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,试求:

(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向;
(2)要维持ab向右匀速运动,作用在ab上的水平外力为多少?方向怎样?
(3)电阻R上产生的热功率多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则 (    )
A.,流过固定电阻R的感应电流由b到d
B.,流过固定电阻R的感应电流由d到b
C.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由b到d
D.U=vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图1所示,两根足够长平行金属导轨MNPQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为,金属棒ab垂直于MNPQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g。现在闭合开关S,将金属棒由静止释放。


(1)判断金属棒ab中电流的方向;
(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q
(3)当B=0.40T,L=0.50m,37°时,金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系,如图2所示。取g = 10m/s2,sin37°= 0.60,cos37°= 0.80。求阻值R1和金属棒的质量m

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,平行且足够长的两条光滑金属导轨,相距L=0.5m,与水平面夹角为θ=30°,导轨电阻不计,整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T,垂直导轨放置两金属棒ab和cd,电阻均为R=0.1Ω,ab棒质量为m=0.1 kg,两金属棒与金属导轨接触良好且可沿导轨自由滑动.现ab棒在恒定外力F作用下,以恒定速度v=3 m/s沿着平行导轨向上滑动,cd棒则保持静止,试求: (取g=10m/s2)

(1)金属棒ab产生的感应电动势大小及线圈中的感应电流大小;
(2)拉力F的大小;
(3)cd棒消耗的功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,磁场方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度B沿y没有变化,沿x轴方向均匀增加,每经过1cm增加10-4T,即10-T/cm,有一个长为L=20cm,宽h="10" cm的矩形金属框以v=20cm/s的速度沿x轴方向运动,求:

(1)框中感应电动势E是多少?
(2)如果线框电阻R=0.02 Ω,它消耗的电功率是多大?
(3)为保持框匀速运动,需要多大外力?机械功率是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法中正确的是(   )
A.导体棒中的电流方向由B→AB.电流表A1中的电流方向由F→E
C.电流表A1中的电流方向由E→FD.电流表A2中的电流方向由D→C

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在磁感强度为B的匀强磁场中,有半径为的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上转动的导体棒,Oa之间连一个电阻,导体框架与导体棒的电阻均不计,若使OC能以角速度匀速转动,则  (          )
A.导体棒OC的O端的电势高于C端的电势
B.流经电阻R的电流大小为
C.导体棒受到的安倍力是
D.外力做功的功率是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示:足够长的水平U型不光滑金属导轨,其中MN与PQ平行且间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向上,导轨电阻不计。一金属棒质量为m,与导轨间的动摩擦因数为,在拉力F作用下开始运动,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中        (    )
A.运动的平均速度大小为
B.位移大小为
C.产生的电热能为
D.最终金属棒运动的最大速度为

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