铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图（甲）所示（俯视图）.当它经过安放在两铁轨间的线圈

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铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图（甲）所示（俯视图）.当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收，当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图（乙）所示，则说明火车在做（）

A．匀速直线运动

B．匀加速直线运动

C．匀减速直线运动

D．加速度逐渐增大的变加速直线运动

答案

解析

试题分析：磁铁和线圈发生相对运动，磁铁进入线圈时，线圈左边框切割磁感线，根据电磁感应定律，产生的感应电动势

，从乙图的第一阶段电压随时间线性增大可判断速度

随时间

均匀增大，所以火车不是匀速直线运动选项A错。也不是匀减速直线运动，选项C错。

随时间

均匀增大说明加速度不变，选项D错。运动为匀加速直线运动选项B对。当磁铁完全在线圈中时，磁通量不变，不产生感应电动势，最后出磁场时仍是电动势随时间增大，只不过磁通量从进磁场的增大变成出磁场的减小，所以电动势反向。

举一反三

电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是(　　)

A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花

C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金

D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小

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如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，两极板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子体的速度v为　　　　　　，a是电源的　　　（正、负极）

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有两根长直导线a、b互相平行放置，如图6所示为垂直于导线的截面图．在如图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线连线的中垂线上两点，与O点的距离相等，aM与MN夹角为θ.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度为B₀，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是(　　)．

A．M点和N点的磁感应强度方向一定相反

B．M点和N点的磁感应强度大小均为2B₀cos θ

C．M点和N点的磁感应强度大小均为2B₀sin θ

D．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零

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在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m²，线圈电阻为1

。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图1所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。则以下说法正确的是( )

A．在时间0～5s内，I的最大值为0.1A

B．在第4s时刻，I的方向为逆时针方向

C．前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01C

D．第3s内，线圈的发热功率最大

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如图所示（俯视），MN和PQ是两根固定在同一水平面上的足够长且电阻不计的平行金属导轨．两导轨间距为L=0.2m，其间有一个方向垂直水平面竖直向下的匀强磁场B₁=5.0T。导轨上NQ之间接一电阻R₁=0.40

，阻值为R₂=0.10

的金属杆垂直导轨放置并与导轨始终保持良好接触。两导轨右端通过金属导线分别与电容器C的两极相连。电容器C紧靠着带小孔a（只能容一个粒子通过）的固定绝缘弹性圆筒。圆筒内壁光滑，筒内有垂直水平面竖直向下的匀强磁场B₂，O是圆筒的圆心，圆筒的内半径为r=0.40m。

（1）用一个大小恒为10N，平行于MN水平向左的外力F拉金属杆，使杆从静止开始向左运动求：当金属杆最终匀速运动时杆的速度大小；
（2）当金属杆处于（1）问中的匀速运动状态时，电容器C内紧靠极板且正对a孔的D处有一个带正电的粒子从静止开始经电容器C加速后从a孔垂直磁场B₂并正对着圆心O进入筒中，该带电粒子与圆筒壁碰撞四次后恰好又从小孔a射出圆筒。已知粒子的比荷q/m=5×10⁷（C/kg），该带电粒子每次与筒壁发生碰撞时电量和能量都不损失，不计粒子重力和空气阻力，则磁感应强度B₂多大（结果允许含有三角函数式）。

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