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如图所示,由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd,其总电阻为R,现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中abcd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t=0,电流沿abcda流动的方向为正,u0=Blv。线框中ab两点间电势差uab随线框cd边的位移x变化的图象正确的是(      )
B

试题分析:导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.
专题:电磁感应与图像结合.
分析:由楞次定律判断感应电流方向,确定出a、b两端电势的高低.由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出电势差.由楞次定律判断感应电流的方向,确定Uab的正负.
cd边进入磁场后,ab两端电势差,由楞次定律判断出感应电流方向沿逆时针方向,则a的电势高于b的电势,Uab为正,即。线框全部进入磁场后,线框中虽然感应电流为零,但ab两端仍有电势差,且Uab=U0,由右手定则判断可知,a的电势高于b的电势,Uab为正.Uab=U0.cd边穿出磁场后,ab边切割磁感线,其两端电势差等于路端电压,由右手定则知,a点的电势始终高于b的电势,. B正确.
故选B。
点评:本题由楞次定律判断电势的高低,确定电势差的正负.分析Uab与感应电动势关系是关键,要区分外电压和内电压.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q,则(   )
A.初始时刻棒受到安培力大小为
B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生焦耳热小于
C.当棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率小于
D.当棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为mv20-Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.

(1)求ab杆下滑的最大速度vm
(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻为t=0,在图8所示的图线中,正确反映感应电流随时间变化规律的是 (    )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图所示。磁感应强度B随t的变化规律如图所示,以I表示线圈中的感应电流,以图中线圈上箭头所示方向的电流为正,则I-t图中正确的是(     )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

边长为L的正方形单匝线圈abcd,每条边的电阻均为R,以cd边为轴以角速度ω在磁感应强度为B的磁场中从图示位置匀速转动,cd两端接有一个阻值也为R的电阻。

求:
(1)线圈产生的感应电动势的表达式
(2)经过t秒,电阻上产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行金属导轨与水平面成角 ,导轨和定值电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为m的导体棒ab,电阻与固定电阻R1和R2阻值均相等,导体棒和导轨间的动摩擦因数为,给导体棒一个初速度,使之沿导轨向上滑动,当速度为v时,导体棒受到的安培力为F,此时
A.电阻R1消耗的电功率为
B.电阻R2消耗的电功率为
C.整个装置摩擦生热的功率为
D.整个装置消耗的机械功率为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,闭合导体线框abcd从高处自由下落一段定距离后,进入一个有理想边界的匀强磁场中,磁场宽度h大于线圈宽度l。从bc边开始进入磁场到ad边即将进入磁场的这段时间里,下面表示该过程中线框里感应电流i随时间t变化规律的图象中,一定错误的是(     )

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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,AB、CD是水平放置的光滑导轨,轨距为L=0.5m,两轨间接有电阻R=4Ω,另有一金属棒PQ恰好横跨在导轨上,并与导轨保持良好接触。已知PQ棒的电阻为1Ω,其它电阻不计。若整个装置处在B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中,现将PQ棒以V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。

求:(1)PQ棒产生的感应电动势大小EPQ
(2)维持PQ棒作匀速运动所需水平外力的大小和方向。

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