在匀强磁场中中有一矩形导线框,以相同的角速度按图a、b、c、d所示的固定转轴旋转,用I1、I2、I3、I4表示四种情况下线框中产生的感应电流的有效值,则(  )

在匀强磁场中中有一矩形导线框,以相同的角速度按图a、b、c、d所示的固定转轴旋转,用I1、I2、I3、I4表示四种情况下线框中产生的感应电流的有效值,则(  )

题型:不详难度:来源:
在匀强磁场中中有一矩形导线框,以相同的角速度按图a、b、c、d所示的固定转轴旋转,用I1、I2、I3、I4表示四种情况下线框中产生的感应电流的有效值,则(  )
A.I1=I2=I3=I4B.I2>I1=>I3>I4
C.I1>I2>I3>I4D.I1=I2=I3>I4

答案
A
解析

试题分析:据题意,相同的矩形线框在磁场中,一以上四种方式转动,产生的电动势为:,产生的感应电流为:,由于转动角速度相等,转动相同的弧度所用时间相等,线框所发生的面积变化也相等,则四种方式产生的感应电流相等,故选项A正确。
举一反三
如图所示,图中两条平行虚线间存有匀强磁场,虚线间的距离为2L,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为2L且相互垂直,bc边长为2L,t=0时刻,c点与磁场区域左边界重合.现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿过磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的关系图线可能是(  )


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如图所示,足够长的金属直导轨MN和PQ与阻值为R的电阻相连,平行地固定在水平桌面上,导轨间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,导轨的电阻不计。金属直杆ab垂直于导轨MN和PQ放置,其质量为m,电阻为r,金属直杆ab与导轨间的动摩擦因数为。现用水平恒力F向右拉杆ab,使之由图中位置从静止开始水平向右运动,杆ab在运动过程中始终与两条直导轨垂直且保持良好接触。经时间t后,ab杆开始做匀速直线运动,此时理想电压表的示数为U(己知重力加速度为g),求:

(1)ab杆匀速运动时的速度vm;
(2) ab杆在加速过程中,通过R的电量q及ab杆在加速过程中的位移大小x。
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如图所示,一个“”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨材料、粗细相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好。在拉力作用下,导体棒以恒定速度向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受拉力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中正确的是


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有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2。图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。某次测试时,外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动,电刷端和端接电流传感器,电流传感器记录的图象如图3所示(I为已知量),取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦

(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E的大小,并指明电刷哪个接电源正极;
(2)求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率
(3)为了能够获得更多的电能,依据所学的物理知识,请你提出改进该装置的三条建议。
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半径为a的导体圆环和长度为2a的导体直杆单位长度电阻为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆平行于直径CD在圆环上以速度v向右做匀速运动,杆上有两点始终与圆环保持良好接触,从杆在环中心O点处开始计时,杆的位置用θ表示,如图所示。则

A.θ=0时,杆上产生的电动势为
B.θ=0时,杆两端的电压为
C.θ=0时,回路中产生的热功率为
D.θ=时,杆受的安培力大小为
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