由法拉第电磁感应定律可知,若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt,则产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt,如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成)端点A、D固定,在以水平线段AD为直径的半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,设导线框的电阻恒定,圆的半径为R,用两种方式使导线框上产生感应电流,方式一:将导线上的C点以恒定角速度ω1(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点;方式二:以AD为轴,保持∠ADC=45°,将导线框从竖直位置以恒定的角速度ω2转90°,则下列说法正确的是( )
A.方式一中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针 |
B.方式一中,导线框中的感应电动势为e1=BR2ω1cosω1t |
C.两种方式中,通过导线截面的电荷量相等 |
D.若ω1=ω2,则两种方式电阻丝上产生的热量相等 |
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更新时间:2019-03-11 15:57:53
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【推荐1】在方向垂直纸面向里、均匀分布的磁场中竖直固定两根间距为0.2m的光滑金属导轨,导轨底端接阻值为0.1的电阻R;劲度系数为2N/m的轻弹簧上端固定,下端系一质量为0.1kg、电阻为0.1的金属棒,金属棒和导轨接触良好,导轨电阻不计。金属棒静止时与导轨构成一个正方形。重力加速度为10m/s2。若磁场的磁感应强度大小按B=(0.1+0.1t)T(其中t的单位是s)规律变化,在0~4s内金属棒可视为缓慢移动,忽略金属棒切割磁感线产生的感应电动势,则下列说法正确的是( )
A.0~4s内通过R的电流方向是从左向右 |
B.0~4s内通过R的电流不变 |
C.0~4s内通过电阻R的电荷量约为C |
D.4s末电阻R消耗的电功率约为W |
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【推荐2】如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势( )
A.在时为零 |
B.在时改变方向 |
C.在时最大,且沿顺时针方向 |
D.在时最大,且沿顺时针方向 |
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【推荐1】如图所示,在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy,存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场,磁感应强度沿x轴方向大小相同,沿y轴方向按By=ky(k为大于零的常数)的规律变化.现将矩形闭合线圈ABCD靠近x轴从图示位置由静止释放,整个下落过程中,下列说法正确的是
A.线圈运动过程中感应电流的方向沿BCDAB方向 |
B.线圈回路的电动势大小先与运动速率成正比,之后保持恒定 |
C.线圈回路消耗的电功率与运动速率成正比 |
D.通过线圈某一导线横截面的电荷量与运动时间成正比 |
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【推荐2】一个细小金属圆环,在范围足够大的磁场中竖直下落,磁感线的分布情况如图,其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上.开始时圆环的磁通量为 ,圆环磁通量随下落高度y变化关系为Φ=Φ0(1+ky)(k为比例常数,k>0).金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度.该金属环的收尾速度为v,已知金属圆环的电阻为R,忽略空气阻力,关于该情景,以下结论正确的有( )
A.金属圆环速度稳定后,△t时间内,金属圆环产生的平均感应电动势大小为kΦ0v |
B.金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率P=(kΦ0v)2/Rg |
C.金属圆环的质量m=(kΦ0)2v/R |
D.金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率P=(kΦ0v)2/R |
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【推荐1】如图所示,虚线EF左侧区域I内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,右侧区域Ⅱ内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B,边长为L、粗细均匀的正方形金属线框在区域I,线框平面与磁场垂直,cd边与虚线EF平行,线框的电阻为R,现使线框由图示位置以速度v向右匀速运动,则在线框通过EF过程中,下列说法中正确的是
A.通过导线横截面的电量为 |
B.线框ab边的电流大小为 |
C.线框受到的安培力的大小为 |
D.线框中产生的焦耳热为 |
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【推荐2】如图所示的两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L.距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直.现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时电动势E为正,拉力F向右为正.关于感应电动势E、线框中通过的电荷量q、拉力F和产生的热功率P随时间t变化的图像正确的有( )
A. | B. |
C. | D. |
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【推荐1】如图甲所示。在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1和L2之间、L3和L4之间存在匀强磁场,磁感应强度大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面,磁场宽度为L,现有一宽度cd=L=0.5m、质量为0.1kg、电阻为2Ω的矩形线圈abcd,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程线圈平面始终处于竖直方向。(重力加速度g取10m/s2)则( )
A.t1时刻,线圈运动的速度大小v1=3.5m/s |
B.L1与L2、L3与L4之间的匀强磁场的宽度为1m |
C.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C |
D.在0~t3时间内,线圈产生的热量为1.1125J |
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【推荐2】如图,纸面在竖直平面内,水平方向上有两宽度均为d的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ,磁感应强度大小均为B,磁场的上下边界水平,区域Ⅰ内磁场方向为垂直于纸面向里,区域Ⅱ内磁场方向为垂直于纸面向外。一质量为m,边长为d的单匝正方形金属线框,其总电阻为R,将线框从下边缘距磁场上边界距离h处由静止释放,线框下边水平且线框平面始终与磁场方向垂直,当线框下边缘刚进入磁场区域Ⅰ时,恰好以速度做匀速直线运动。当线框下边缘进入磁场区域Ⅱ但还未穿出磁场区域Ⅱ的某一时刻,线框开始以速度做匀速直线运动。已知线框下边缘穿过磁场区域Ⅱ的时间为,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.释放时线框下边缘距磁场上边界距离 |
B. |
C.从线框下边缘刚进入磁场区域Ⅱ到线框下边缘刚穿出磁场区域Ⅱ过程中通过线框导体横截面的电荷量 |
D.从线框下边缘刚进入磁场区域Ⅰ到线框下边缘刚穿出磁场区域Ⅱ过程中线框中产生的总热量 |
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【推荐3】如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由柔软细导线制成)挂在两固定点A、D上,水平线段AD为半圆的直径,在导线框的E处有一个动滑轮,动滑轮下面挂一重物,使导线处于绷紧状态.在半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.设导线框的电阻为r,圆的半径为R,在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的( )
A.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针 |
B.当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大 |
C.在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线上C点的电量为 |
D.在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中产生的电热为 |
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