9.如圖所示兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向里和向外,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),距磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)L處,有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線(xiàn)框.總電阻為R,且線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直.現(xiàn)用拉力F使線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn).規(guī)定電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)電動(dòng)勢(shì)E為正.拉力F向右為正.則以下關(guān)于線(xiàn)框中q、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、拉力F和產(chǎn)生的熱量Q隨時(shí)間t變化的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

分析 線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量由磁場(chǎng)與面積決定,而面積卻由線(xiàn)框?qū)挾扰c位移決定,但位移是由速度與時(shí)間決定,所以磁通量是磁場(chǎng)、線(xiàn)框?qū)挾、速度及時(shí)間共同決定.
由于線(xiàn)框勻速穿過(guò)方向不同的磁場(chǎng),因此當(dāng)在剛進(jìn)入或剛出磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框的感應(yīng)電流大小相等,方向相同.當(dāng)線(xiàn)框從一種磁場(chǎng)進(jìn)入另一種磁場(chǎng)時(shí),此時(shí)有兩邊分別切割磁感線(xiàn),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正好是兩者之和,所以電流是兩者之和,且方向相反.
線(xiàn)框中有感應(yīng)電流,則由左手定則可確定安培力的方向,通過(guò)安培力公式可得出力的大。
由焦耳定律分析熱量Q與t的關(guān)系,即可選擇圖象.

解答 解:在$\frac{L}{v}$-$\frac{2L}{v}$時(shí)間內(nèi):
  磁通量Φ=BS=BLv(t-$\frac{L}{v}$),Φ隨著時(shí)間均勻增大.
  感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv,保持不變,方向沿順時(shí)針?lè)较,為?fù)值.
  拉力大小等于安培力大小,F(xiàn)=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,保持不變,方向向右,為正值;
  產(chǎn)生的熱量 Q=$\frac{{E}^{2}}{R}t$,Q與t成正比;故D錯(cuò)誤.
在$\frac{2L}{v}$-$\frac{3L}{v}$時(shí)間內(nèi):
線(xiàn)框從第一個(gè)磁場(chǎng)開(kāi)始進(jìn)入第二磁場(chǎng),磁通量存在抵消,磁通量均勻減小,在t=$\frac{3L}{2v}$時(shí)刻,當(dāng)線(xiàn)框從一種磁場(chǎng)進(jìn)入另一種磁場(chǎng)正好處于一半時(shí),磁通量為零.故A錯(cuò)誤.
  感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=2BLv,保持不變,方向沿逆時(shí)針?lè)较颍瑸檎担?br />  拉力大小等于安培力大小,F(xiàn)=2BL$•\frac{2BLv}{R}$=$\frac{4{B}^{2}{L}^{2}v}{R}$,保持不變,方向向右,為正值;故C錯(cuò)誤.
在$\frac{3L}{v}$-$\frac{4L}{v}$時(shí)間內(nèi):感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLv,保持不變,方向沿逆時(shí)針?lè)较颍瑸檎担蔅正確.
故選:B

點(diǎn)評(píng) 電磁感應(yīng)與圖象的結(jié)合問(wèn)題,近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁,在解題時(shí)涉及的內(nèi)容較多,同時(shí)過(guò)程也較為復(fù)雜;故在解題時(shí)要靈活,可以選擇合適的解法,如排除法等進(jìn)行解答.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列說(shuō)法符合史實(shí)的是( 。
A.牛頓首先發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
B.開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
C.卡文迪許首先在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量數(shù)值
D.牛頓首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

20.如圖1所示,水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌固定放置,導(dǎo)軌間距L=0.50m,導(dǎo)軌處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80$\sqrt{2}$T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根金屬棒放在導(dǎo)軌上,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌及金屬棒的電阻不計(jì).導(dǎo)軌右端與熔斷器及理想變壓器相連,熔斷器允許通過(guò)的最大電流為2.0A,其電阻可以忽略.變壓器副線(xiàn)圈線(xiàn)接入一只標(biāo)有“36V,3.6W”的燈泡.當(dāng)金屬棒在導(dǎo)軌上以O(shè)O′為中心做來(lái)回往復(fù)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),且做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖2所示時(shí),燈泡恰好正常工作.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.通過(guò)燈泡交變電流的頻率為50HzB.原線(xiàn)圈兩端電壓的有效值為2.0$\sqrt{2}$V
C.變壓器的輸入功率為4.0 WD.變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為1:1 8

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.如圖OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面.a(chǎn)、b兩束可見(jiàn)單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN,在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖所示.由此可知( 。
A.棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小
B.真空中a光的傳播速度比b光的大
C.a光的頻率比b光的高
D.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,在裝置和實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下,a光的干涉條紋間距大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.某天,張叔叔在上班途中沿人行道向一公交車(chē)站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車(chē)正從身旁的平直公路駛過(guò),此時(shí),張叔叔的速度是1m/s,公交車(chē)的速度是15m/s,他們距車(chē)站的距離為50m假設(shè)公交車(chē)在行駛到距車(chē)站25m處開(kāi)始剎車(chē),剛好到車(chē)站停下,根據(jù)需要停車(chē)一段時(shí)間后公交車(chē)又啟動(dòng)向前開(kāi)去.張叔叔的最大速度是6m/s,最大起跑加速度為2.5m/s2,為了乘上該公交車(chē),他用力向前跑去,求:
(1)公交車(chē)剎車(chē)過(guò)程視為勻減速運(yùn)動(dòng),其加速度大小是多少?
(2)分析該公交車(chē)至少停車(chē)多久張叔叔才能在車(chē)啟動(dòng)前上車(chē).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的
B.鈾核裂變的核反應(yīng)方程一定是${\;}_{92}^{235}$U→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+2${\;}_{0}^{1}$n
C.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3.質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子,釋放的能量是(2m1+2m2-m3)c2
D.原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子,原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子,已知λ1>λ2.那么,原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)為$\frac{{{λ_1}{λ_2}}}{{{λ_1}-{λ_2}}}$的光子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.將一個(gè)粉筆頭輕輕放在2m/s的恒定速度運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上后,傳送帶上留下一條長(zhǎng)度為4m的劃線(xiàn);若使該傳送帶改做初速度為2m/s,加速度的大小為1.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),并且在傳送帶開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),將另一支粉筆頭放在傳送帶上,該粉筆頭在傳送帶上能留下一條多長(zhǎng)的劃線(xiàn)?(g取10m/s2,設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.在某介質(zhì)中一列橫波沿x軸負(fù)向傳播,波源位于x=1.4m處,波速為0.4m/s,振幅為2cm.如圖所示為t=0時(shí)刻該列波的圖象,此刻位于x=1.0m處的Q質(zhì)點(diǎn)恰好開(kāi)始振動(dòng).下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.此列波的波長(zhǎng)為0.4m
B.t=1.0s時(shí),M點(diǎn)(x=0.7m)的位移為+2cm
C.t=1.25s時(shí)Q點(diǎn)的坐標(biāo)變?yōu)閤=0.5m,y=+2cm
D.Q點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=2sin2πt(cm)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,電源電壓一定,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片由一端移到另一端時(shí),電流表示數(shù)的變化范圍為0.5A~2A,電壓表示數(shù)的變化范圍為6V~0V,求:R1的阻值和R2的最大阻值.

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