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如图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用下,一正方形闭...

manfen5.com 满分网如图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点.下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是( )
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正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,正确找出切割磁感线的有效长度,根据感应电动势大小公式E=BLv和安培力公式F=BIL表示出安培力,运用数学函数图象进行判断. 【解析】 第一段时间从初位置到M′N′离开磁场,图甲表示该过程的任意一个位置,切割磁感线的有效长度为M1A与N1B之和,即为M1M′长度的2倍,此时电动势E=2Bvtv,线框受的安培力f=2BIvt=,图象是开口向上的抛物线,故CD错误; 如图乙所示,线框的右端M2N2刚好出磁场时,左端Q2P2恰与MP共线,此后一段时间内有效长度不变,一直到线框的左端与M′N′重合,这段时间内电流不变,安培力大小不变; 最后一段时间如图丙所示,从匀速运动至M2N2开始计时,有效长度为A′C′=l-2vt′, 电动势E′=B(l-2vt′)v,线框受的安培力F′=,图象是开口向上的抛物线,故A错误,B正确. 故选B.
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考点分析:
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如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是( )
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manfen5.com 满分网如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率manfen5.com 满分网的大小应为( )
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某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10-5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s.下列说法正确的是( )
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B.电压表记录的电压为9mV
C.河南岸的电势较高
D.河北岸的电势较高
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图甲中bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m,的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁感应强度随时间的变化如图乙,导体棒PQ始终静止,在0~t1时间内( )
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A.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上
B.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下
C.导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大
D.导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大
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物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图所示,她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导终连接起来后,将一金属套环置于线圈上,且使铁芯穿过套环.闭合开关的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均末动.对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( )
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A.线圈接在了直流电源上
B.电源电压过高
C.所选线圈的匝数过多
D.所用套环的材料与老师的不同
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