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如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域...

如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是(  

A.  B.

C.  D.

 

D 【解析】 第一过程从①移动②的过程中 左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同所以 ,则电流为 ,电流恒定且方向为顺时针,再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零, 然后从③到④的过程中,左边切割产生的电流方向逆时针,而右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向是逆时针 当线框再向左运动时,左边切割产生的电流方向顺时针,右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零,故线圈在运动过程中电流是周期性变化, D正确;ABC错误;故选D  
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将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN,其中OM=R,圆弧MN的圆心为O点,将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿ONM方向的电流为正,则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是(   )

 

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,半径为2L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心,在小圆区域内存在垂直于纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场,在小圆与导轨之间的环形区域内存在垂直于纸面向外的磁感应强度大小为2B的匀强磁场。现将一长度为3L的导体棒置于磁场中,让其一端O点与圆心重合,另一端与圆形导轨良好接触。在O点与导轨间接入一阻值为r的电阻,导体棒以角速度ω沿导轨逆时针做匀速圆周运动,其他电阻不计。下列说法正确的是(  

A.导体棒O点的电势比A点的电势低

B.在导体棒的内部电流由A点至O

C.在导体棒旋转一周的时间内,通过电阻r的电荷量为

D.在导体棒旋转一周的时间内,电阻r产生的焦耳热为

 

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近年来,手机无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利.如图甲为充电原理示意图.充电板接交流电源,对充电板供电,充电板内的励磁线圈可产生交变磁场,从而使手机内的感应线圈产生感应电流.当充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流时(电流由a流入时方向为正),下列说法正确的是(  )

A.感应线圈中产生的是恒定电流

B.感应线圈中电流的方向总是与励磁线圈中电流方向相反

C.t3时刻,感应线圈中电流的瞬时值为0

D.t1t3时间内,c点电势高于d点电势

 

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如图,等边三角形OPQ区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.用粗细均匀的导线绕制的等边三角形导线框abc位于纸面内,其bc边与磁场边界PQ平行,de分别为abac的中点.导线框沿垂直于bc的方向向上匀速穿过磁场区域,依次经过图中I、Ⅱ、Ⅲ位置.已知三角形OPQ的边长是三角形abc倍,I位置时a点与O点重合,Ⅱ位置时d点、e点分别在OPOQ上,Ⅲ位置时d点、e点在PQ上.则

A.经过Ⅱ位置和Ⅲ位置时,线框中的感应电流方向相同

B.经过Ⅱ位置和Ⅲ位置时,线框中的感应电流大小相等

C.经过Ⅱ位置和Ⅲ位置时,线框上de两点间的电压之比为2:1

D.从Ⅰ位置到Ⅱ位置和从Ⅱ位置到Ⅲ位置的两个过程中,穿过线框横截面的电荷量之比为2:1

 

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真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置.图1是某种动力系统的简化模型,图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,电阻忽略不计,abcd是两根与导轨垂直,长度均为l,电阻均为R的金属棒,通过绝缘材料固定在列车底部,并与导轨良好接触,其间距也为l,列车的总质量为m.列车启动前,abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,如图1所示,为使列车启动,需在MN间连接电动势为E的直流电源,电源内阻及导线电阻忽略不计,列车启动后电源自动关闭.

(1)要使列车向右运行,启动时图1MN哪个接电源正极,并简要说明理由;

(2)求刚接通电源时列车加速度a的大小;

(3)列车减速时,需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域,磁场宽度和相邻磁场间距均大于l.若某时刻列车的速度为,此时abcd均在无磁场区域,试讨论:要使列车停下来,前方至少需要多少块这样的有界磁场?

 

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