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一个“∠”形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨材料相同、粗细相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在右图所示位置的时刻作为时间的零点,下列物理量随时间变化的图像可能正确的是

D

试题分析:设导轨的顶角为θ,电阻率为ρ,感应电动势,图象应是过原点的直线,故A错误;感应电流得到,式中各量恒定,则感应电流不变,故B错误;根据可知,图象应是过原点的直线,故C错误;由上可知,, I恒定,则受外力的功率,故D正确。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

法拉第通过精心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是
A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0 Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.2 T.一根质量为m=10 g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度为v=5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:

(1)在闭合回路中产生感应电流I的大小
(2)作用在导体棒上拉力F的大小
(3)当导体棒移动50 cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。现导体棒在水平向左、垂直于导体棒的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直)。设导体棒接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则在此过程,下列说法正确的是
A.导体棒的速度最大值为
B.流过电阻R的电荷量为
C.恒力F和摩擦力对导体棒做的功之和等于导体棒动能的变化量
D.恒力F和安培力对导体棒做的功之和大于导体棒动能的变化量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的I、IV象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)两根平行金属导轨固定倾斜放置,与水平面夹角为37°,相距d=0.5 m,a、b间接一个电阻为R=1.5 Ω.在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.05 kg的金属棒,bc长L=1 m,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.金属棒与导轨接触点间电阻r=0.5 Ω, 金属棒被两个垂直于导轨的木桩顶住而不会下滑,如图甲所示.在金属导轨区域加一个垂直导轨斜向下的匀强磁场,磁场随时间的变化关系如图乙所示.重力加速度g=10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:

(1)0~1.0 s内回路中产生的感应电动势大小;
(2)t=0时刻,金属棒所受的安培力大小;
(3)在磁场变化的全过程中,若金属棒始终没有离开木桩而上升,则图乙中t0的最大值;
(4)通过计算在图中画出0~t0max内金属棒受到的静摩擦力随时间的变化图象.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15 分)如图甲,有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨,它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定值电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ。在efhg矩形区域内有垂直斜面向下、宽度为d 的匀强磁场(磁场未画出),磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙。在t =" 0" 时刻,一质量为m 、电阻为r的金属棒垂直于导轨放置,从ab位置由静止开始沿导轨下滑,t = t0时刻进人磁场,此后磁感应强度为B0并保持不变。棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上的电流大小不变。求:

(1)0~t0时间内流过电阻R 的电流I 大小和方向;
(2)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;
(3)金属棒从ab到ef 的运动过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为ddL)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出图像。足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角θ=30°。轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN电阻r=0.5Ω,质量m=0.2kg,杆长。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的图像(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,)。试求:

图(a)                                                 图(b)
(1)t=0.5s时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)估算0~1.2s内通过电阻R的电量大小及在R上产生的焦耳热。

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