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4.如图所示,固定在水平桌面上的金属框架向右做匀速直线运动,若以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图中的(  )
A.B.C.D.

分析 由线圈运动时切割磁感线的长度,由E=BLv可求得感应电动势,则由欧姆定律可得出电流;由右手定则可得出电流的方向,根据左手定则得出安培力的方向.

解答 解:0-$\frac{L}{v}$,线框在磁场外,力与电流为0.安培力为0;
$\frac{L}{v}$-2$\frac{L}{v}$,由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向,维持线框以恒定速度V沿x轴运动,所以感应电动势和电流不变,
根据左手定则得出安培力的方向x轴的负方向.
2$\frac{L}{v}$-4$\frac{L}{v}$,线框全部进入磁场,力与电流为0.安培力为0;
4$\frac{L}{v}$-5$\frac{L}{v}$,线框左边切割磁感线,由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向,维持线框以恒定速度V沿x轴运动,所以感应电动势和电流不变,
根据左手定则得出安培力的方向x轴的负方向.故B正确,ACD错误.
故选:B.

点评 本题考查的是线框穿磁场产生感应电流的典型情景,电磁感应与图象的结合一般考查选择题,先找到各图中的不同点,主要分析不同点即可得出正确答案.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,物体B沿水平桌面以速度v向左匀速运动,经跨过定滑轮的细绳拉动物体A沿竖直固定杆上滑,已知B与定滑轮之间的细绳始终水平,当A与定滑轮之间的细绳与水平方向成θ角时,物体A的运动速度为(  )
A.vcosθB.$\frac{v}{tanθ}$C.vsinθD.$\frac{v}{sinθ}$

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.在验证机械能守恒定律的实验中,某同学利用图甲中器材进行实验,正确地完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示.在实验数据处理中,某同学取A、B两点来验证实验.已知打点计时器每隔0.02s打一个点,g取9.8m/s2,图中测量结果记录在下面的表格中.

项目x1/cmA点瞬时速度/(m•s-1x2/cmB点瞬时速度/(m•s-1A、B两点间距离/cm
数据2.4012.0045.00
(1)观察纸带,可知连接重物的夹子夹在纸带的端左(选填“左”或“右”);
(2)通过计算可得vA=0.60m/s,vB=3.00m/s(结果均保留两位小数):
(3)若重物和夹子的总质量为0.5kg,那么从A到B的运动过程中,重力势能的减少量为2.21J,动能的增加量为2.16J(结果均保留二位小数);
(4)由(3)中计算出的结果你可以得到的结论是在实验误差允许的范围内,物体的机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.如图,电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与定值电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过整个导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,其电阻R0与定值电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ.若使导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到的安培力大小为F,此时(  )
A.电阻R1的发热功率为$\frac{Fv}{3}$
B.电阻R0的发热功率为$\frac{Fv}{3}$
C.整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgv•cosθ
D.导体棒ab所受的安培力方向竖直向下

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第一象限有平行y轴且沿-y方向的匀强电场,第二象限内有一圆形区域,边界与x轴相切于A点,圆形区域的半径为L,第四象限有一矩形区域(图中未画出),圆形区域和矩形区域有相同的匀强磁场,磁场垂直于xOy平面(图中未画出).P点在x轴上,OP距离为L,Q点在y轴负方向上某处,现有两带电粒子a和b,a粒子的质量为m,电荷量为+q,以速度大小v0从A点与x轴成60°角进入圆形磁场区域,射出磁场后垂直y轴在C点进入电场,经P点射入第四象限;粒子b质量为m,电荷量为-q,以速率$\sqrt{2}$v0从Q点向与y轴成45°角方向反射,通过矩形磁场区域后与P点出射的粒子a相碰,相碰时粒子速度方向相反,不计粒子重力和粒子间相互作用力,求:
(1)圆形区域内的磁感应强度大小和方向;
(2)第一象限的电场强度大小;
(3)矩形区域的最小面积.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

9.如图所示,圆形金属线框半径r=0.5m,圆形线框平面垂直于磁场方向放置,匀强磁场的磁感应强度B=1.0T,现把圆形线框翻转180°,所用时间△t=0.2s,则这段时间内线圈中产生的感应电动势为7.85V.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图,电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.6kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为2Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导体棒上升h=4.1m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为3.9J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为5V、2A,电动机内阻r为0.5Ω,不计框架电阻及一切摩擦,g=10m/s2求:
(1)电动机的输出功率;
(2)导体棒达到稳定时的速度;
(3)导体棒从静止到达稳定速度所需要的时间.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(d=2L),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈从开始下落到cd边离开磁场的过程中,则以下说法中正确的是(  )
A.线圈进入磁场过程中做加速运动
B.线圈克服感应电流所做的功为mgd
C.线圈进入磁场的时间和穿出磁场的时间相同
D.线圈离开磁场的速度满足关系式v0=$\frac{mgR}{{B}^{2}{L}^{2}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

14.下列四幅图说法正确的有(  )
A.图1显示的是横波图象
B.图2如果将孔扩大,可以观察到更明显的衍射现象
C.图3用标准平面检查光学平面的平整程度,是利用光的干涉现象原理
D.图4光纤通讯是利用全反射原理,其保密性比无线电波好

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