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【题目】美国《大众科学》月刊网站报道,明尼苏达大学的研究人员发现,一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能。具体而言,只要略微提高温度。这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图图示.A为圆柱型合金材料,B为线圈。套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热,则A变成两端为磁极的强磁合金,下列判断正确的是

A. B中一定产生逆时针方向的电流

B. B中一定产生顺时针方向的电流

C. B线圈一定有收缩的趋势

D. B线圈一定有扩张的趋势

【答案】D

【解析】

当导致线圈的磁通量变化,从而产生感应电流,感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化.

提高温度,这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金,穿过线圈的磁通量增大,从而在环绕它的线圈中产生电流。由于原磁场的方向未知,所以不能判断出感应电流的方向。故AB错误;A外侧的磁场的方向与A内部的磁场的方向相反,B的面积越大,则穿过线圈B的磁通量小。当B中磁通量增大时,则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大,面积有扩张的趋势。故C错误,D正确。故选D

练习册系列答案
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【题目】2018330日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以一箭双星方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。按照计划,北斗卫星导航系统将于2018年底服务一带一路沿线国家。已知北斗第三十颗导航卫星做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径,运行速度为v,向心加速度为a;地球表面的重力加速度为g,引力常量为G。下列判断正确的是

A. 地球质量为

B. 该导航卫星的运行周期大于24 小时

C. 该导航卫星的轨道半径与地球半径之比为

D. 该导航卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比

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【题目】如图所示,一静止的电子经过电压为U的电场加速后,立即射入偏转匀强电场中,射入方向与偏转电场的方向垂直,射入点为A,最终电子从B点离开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E,方向竖直向上(如图所示),电子的电荷量为e,质量为m,重力忽略不计。求:

1)电子进入偏转电场时的速度v0

2)若将加速电场的电压提高为原来的2倍,使电子仍从B点经过,则偏转电场的电场强度E1应该变为原来的多少倍?

3)若在偏转电场区域加上垂直纸面向外的匀强磁场,使电子从A点射入该相互垂直的电场和磁场共同存在的区域沿直线运动,求所加磁场的磁感应强度大小。

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【题目】研究磁通量变化时感应电流的方向的实验中:

1)先观察检流计指针偏转方向与__________方向的对应关系,查明线圈中导线的绕向,以便从指针的偏转方向确定感应电流产生的磁场方向;

2)下表为某同学记录的实验现象:

①实验13得出的结论:穿过闭合回路的磁通量_________时,感应电流的磁场与原磁场方向____

②实验24得出的结论:穿过闭合回路的磁通量____________时,感应电流的磁场与原磁场方向____

③由实验1234得出的结论是____________________________________

3)本实验涉及的物理规律在生产和生活中的应用有_____________。(举一例)

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【题目】如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L0.5 m,与水平面成θ30°角。区域ABCDCDFE内分别有宽度为d0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B0.6 T。细金属棒P1P2质量均为m0.1 kg,电阻均为r0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1P2将其固定,并使P1P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力FP1P2以恒定速度v2 m/s向上穿过两磁场区域,g10 m/s2。求:

(1)金属棒P1ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;

(2)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;

(3)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。

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【题目】如图为某发电站电能输送电路示意图,已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变,若用户电阻R0减小,下列说法正确的是(  )

A. 发电机的输出功率减小

B. 输电线上的功率损失减小

C. 用户得到的电压减小

D. 输电线输送电压减小

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【题目】实验中经常利用电磁场来改变带电粒子运动的轨迹。如图所示,氕、氘、氚三种粒子同时沿直线在纸面内通过电场强度为E、磁感应强度为B的复合场区域。进入时氕与氘、氘与氚的间距均为d,射出复合场后进入y轴与MN之间(其夹角为θ)垂直于纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ,然后均垂直于边界MN射出。虚线MNPQ间为真空区域Ⅱ且PQMN平行。已知质子比荷为,不计重力。

1)求粒子做直线运动时的速度大小v

2)求区域Ⅰ内磁场的磁感应强度B1

3)若虚线PQ右侧还存在一垂直于纸面的匀强磁场区域Ⅲ,经该磁场作用后三种粒子均能汇聚于MN上的一点,求该磁场的最小面积S和同时进入复合场的氕、氚运动到汇聚点的时间差△t

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【题目】如图所示,图甲为质点ab做直线运动的位移一时间图象,图乙为质点cd做直线运的速度一时间图象,由图可知( )

A. t1时刻ab两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇

B. t1时刻cd两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇

C. t1t2时间内,bd两个质点的运动方向发生了改变

D. t1t2时间内,ad两个质点的速率先减小后增大

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【题目】如图,倾斜固定放置的“Π”形光滑金属导轨,位于与水平面成θ角的平面内,导轨宽为L,电阻不计。宽度均为d的矩形有界匀强磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度大小均为B,两磁场间的距离也为d。质量为m电阻为R的金属杆ab平行于导轨顶部,从距离磁场上边缘h处由静止释放。已知金属杆进入磁场时的速度相等,且始终与导轨接触良好,重力加速度为g

1)求金属杆刚进入磁场时的速度v大小;

2)定性分析金属杆穿过两磁场的过程中能量是如何变化的;

3)分析并说明金属杆释放处与磁场上边缘的距离h需满足的条件;

4)作出金属杆从进入磁场到离开磁场这一过程中的v-t图像。

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