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(3分)(2011?海南)如图,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF;OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为L;磁场方向垂直于纸面向里.一边长为L的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是(          )

A. B. C. D.

B

解析试题分析:运用E=BLv找出感应电动势随时间变化的情况.
其中L为切割磁感线的有效长度.
根据右手定则判断出感应电流的方向.
解:在整个正方形导线框通过磁场的过程中,
切割磁感线的边框为两竖直边框,两水平边框不切割磁感线.
由于正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场,
①从开始到左边框到达O′之前,进入磁场切割磁感线的有效长度随时间均匀增加,
根据E=BLv得出感应电动势随时间也均匀增加,
由于电阻不变,所以感应电流i也随时间均匀增加.
根据右手定则判断出感应电流的方向,结合导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,得出开始为正方向.
②当左边框到达OO′之后,由于进入磁场切割磁感线的有效长度不变,所以感应电流i不变.
③当左边框到达OO′中点,右边框即将进入磁场切割磁感线,由于左边框的切割磁感线的有效长度在减小,而右边框切割磁感线有效长度在增大,而左右边框切割磁感线产生的感应电动势方向相反,所以整个感应电动势随时间也均匀减小.
④当左边框到达距O点时,左右边框切割磁感线的有效长度相等,此时感应电动势为0,再往后跟前面过程相反.故A、C、D错误,B正确.
故选B.
点评:注意分析正方形导线框运动过程中切割磁感线的有效长度变化情况.
规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,反过来即为负值.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

有一个带正电的小球,质量为m,电荷量为q,静止在固定的绝缘支架上.现设法给小球一个瞬时的初速度v0使小球水平飞出,飞出时小球的电荷量没有改变.同一竖直面内,有一个固定放置的圆环(圆环平面保持水平),环的直径略大于小球直径,如图甲所示.空间所有区域分布着竖直方向的匀强电场,垂直纸面的匀强磁场分布在竖直方向的带状区域中,小球从固定的绝缘支架水平飞出后先做匀速直线运动,后做匀速圆周运动,竖直进入圆环.已知固定的绝缘支架与固定放置的圆环之间的水平距离为2s,支架放小球处与圆环之间的竖直距离为s,v0>,小球所受重力不能忽略.求:

(1)空间所有区域分布的匀强电场的电场强度E的大小和方向;
(2)垂直纸面的匀强磁场区域的最小宽度S,磁场磁感应强度B的大小和方向;
(3)小球从固定的绝缘支架水平飞出到运动到圆环的时间t.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时(  )

A.穿过回路的磁通量为零 
B.回路中感应电动势大小为2Blv0 
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向 
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

矩形导线框abcd放在分布均匀的磁场中,磁场区域足够大,磁感线方向与导线框所在平面垂直,如图(甲)所示。在外力控制下线框处于静止状态。磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直导线框平面向里。在0~4s时间内,导线框ad边所受安培力随时间变化的图象(规定向左为安培力正方向)应该是下图中的

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t0,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是(  )

A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsinθ
B.t0时刻线框匀速运动的速度为
C.t0时间内线框中产生的焦耳热为
D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

在匀强磁场中中有一矩形导线框,以相同的角速度按图a、b、c、d所示的固定转轴旋转,用I1、I2、I3、I4表示四种情况下线框中产生的感应电流的有效值,则(  )

A.I1=I2=I3=I4 B.I2>I1=>I3>I4
C.I1>I2>I3>I4 D.I1=I2=I3>I4

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,理想变压器左线圈与导轨相连接,导体棒ab可在导轨上滑动,磁场方向垂直纸面向里,以下说法正确的是:

A.ab棒匀速向右滑,c、d两点中c点电势高
B.ab棒匀加速右滑,c、d两点中d点电势高
C.ab棒匀减速右滑,c、d两点中d点电势高
D.ab棒匀加速左滑,c、d两点中c点电势高

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图(甲)所示,0—1 s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,如图(乙)所示。若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的。(设向右的方向为静摩擦力的正方向)( )

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图甲所示,在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1 m2,线圈电阻为1 Ω,磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示,规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向。则

A.0~5 s内i的最大值为0.1 AB.第4 s末i的方向为正方向
C.第3 s内线圈的发热功率最大D.3~5 s内线圈有扩张的趋势

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