如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAd=0.2m,总电阻为R=0.1m.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的

如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAd=0.2m,总电阻为R=0.1m.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的

题型:临沂三模难度:来源:
如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAd=0.2m,总电阻为R=0.1m.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=0.2sin
10π
3
x(m)=(m),磁感应强度大小B=0.2T,方向垂直底面向外.线框在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动,则下列判断正确的是(  )
A.线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向
B.线框中感应电动势的最大值为


2
5
V
C.线框中感应电流有效值为4A
D.线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048J
魔方格
答案

A、由图知,穿过线框的磁方向始终向里,线框进入磁场时磁通量增加,离开磁场时磁通量减小,根据楞次定律判断得知:线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向.故A正确.
B、线框最大的有效切割长度等于Lm=LAD=0.2m,则感应电动势最大值为Em=BLmv=0.2×0.2×10V=0.4V.故B错误.
C、感应电流最大值为Im=
Em
R
=4A,由于线框产生正弦式感应电流,则感应电流有效值为I=


2
2
Im=2


2
A.故C错误.
D、线框穿过磁场区域的过程中外力做功等于线框产生的总热量.整个过程拉力做功
W=I2Rt,
又t=
2x
v
=
2×0.3
10
s=0.06s,
代入解得,W=0.048J.故D正确.
故选AD
举一反三
如图,电源电压和A、B两灯的电阻均不变.若滑动变阻器R的滑片向右滑动,则(  )
A.A、B两灯均变亮B.A、B两灯均变暗
C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮
魔方格
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如图虚线上方有匀强磁场,扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω逆时针匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针为正,则能正确反映线框转动一周感应电流随时间变化的图象是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格
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如图所示,开始时L1和L2均能发光,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,则(  )
A.L1、L2都变亮B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮
魔方格
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如图所示,匀强磁场和竖直导轨所在面垂直,金属棒ab可在导轨上无摩擦滑动,在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中,除电阻R外,其余电阻均不计,在ab下滑过程中(  )
A.由于ab下落时只有重力做功,所以机械能守恒
B.ab达到稳定速度前,其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能
C.ab达到稳定速度后,其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能
D.ab达到稳定速度后,安培力不再对ab做功
魔方格
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如图所示,在半径R=1m的10匝线圈内,有一内接正方形有界匀强磁场,且磁场与线圈平面垂直,当磁场以
△B
△t
=0.2
(T/s)的变化率变化时,则线圈产生的感应电动势是多大.魔方格
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