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磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为...

磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图28所示,从ab进入磁场时开始计时.

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(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;

(2)判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向.

解析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).

 

(1)如图29所示. (2)线框进入磁场阶段,电流方向逆时针;线框在磁场中运动阶段,无电流;线框离开磁场阶段,电流方向顺时针. 【解析】 (1)①线框进入磁场阶段:t为0→,线框进入磁场中的面积随时间成正比,S=lvt,最后为Φ=BS=Bl2. ②线框在磁场中运动阶段:t为→, 线框磁通量为Φ=Bl2,保持不变. ③线框离开磁场阶段:t为→,线框磁通量线性减小,最后为零. (2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向. 线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生. 线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向 为顺时针方向.
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考点分析:
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如右图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好.从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是(  )

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A.摩擦力大小不变,方向向右

B.摩擦力变大,方向向右

C.摩擦力变大,方向向左

D.摩擦力变小,方向向左

 

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一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如右图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是(  )

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A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间

B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间

C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时

D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时

 

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(09·上海物理·13)如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)。

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(2011·皖南八校联考)如右图所示,一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度为By6ec8aac122bd4f6e,y为该点到地面的距离,c为常数,B0为一定值.铝框平面与磁场垂直,直径ab水平,(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中(  )

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A.铝框回路磁通量不变,感应电动势为0

B.回路中感应电流沿顺时针方向,直径ab两点间电势差为0

C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

D.直径ab受安培力向上,半圆弧ab受安培力向下,铝框下落加速度大小可能等于g

 

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如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时, MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是(   )

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A.向右加速运动     B.向左加速运动

C.向右减速运动     D.向左减速运动

 

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