题目内容
7.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中( )A. | 导体框中产生的感应电流方向相同 | B. | 导体框中产生的焦耳热相同 | ||
C. | 导体框ab边两端电势差相同 | D. | 通过导体框截面的电荷量相同 |
分析 感应电流方向根据楞次定律判断;感应电流大小先由E=BLv和欧姆定律分析;由q=$\frac{△Φ}{R}$,分析通过导体框截面的电量关系;根据欧姆定律和电路的连接关系,分析ad边两端电势差关系.
解答 解:A、将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中,磁通量均减小,而磁场方向都垂直纸面向外,根据楞次定律判断知,导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向,故A正确.
B、导体框中产生的感应电流大小公式为 I=$\frac{BLv}{R}$,产生的焦耳热为:Q=I2Rt=($\frac{BLv}{R}$)2×R×$\frac{L}{v}$=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{R}$,显然q与v成正比,故以3v速度拉出磁场时产生的焦耳热多,故B错误;
C、向上运动时,产生的电动势E=BLv,导体框ad边两端电势差公式为 U=$\frac{1}{4}$E=$\frac{1}{4}$BLv;以3v速度向右拉出时,ad边切割磁感线,故应视为电源,其两端的电势差U'=$\frac{3}{4}$E'=$\frac{3}{4}$BL×3v=$\frac{9}{4}$BLv,故则知以3v速度拉出磁场时ad边两端电势差大,故C错误.
D、由q=It=$\frac{△Φ}{R}$,可知磁通量的变化量相同,电阻相等,则通过导体框截面的电量相同,故D正确.
故选:AD.
点评 本题考查导体棒切割磁感线规律应用的综合题,涉及电磁感应、安培力、欧姆定律等内容,只有把要求判断的每一个物理量均用速度表示出来,才能判断选项的对错.注意在向右移出时ad边切割磁感线应视为电源处理.
练习册系列答案
相关题目
4.如图,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B.这时,如突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F.在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )
A. | 物体可能沿曲线Ba运动 | B. | 物体可能沿曲线Bb运动 | ||
C. | 物体可能沿曲线Bc运动 | D. | 物体可能沿B返回A |
2.如图所示,一轻质弹簧固定在光滑杆的下端,弹簧的中心轴线与杆重合,杆与水平面间的夹角始终θ=60°,质量为m的小球套在杆上,从距离弹簧上端O点的距离为2x0的A点静止释放,将弹簧压至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A. | 小球从接触弹簧到将弹簧压至最低点B的过程中,其加速度一直减小 | |
B. | 小球运动过程中最大动能可能为mgx0 | |
C. | 弹簧劲度系数大于$\frac{{\sqrt{3}mg}}{{2{x_0}}}$ | |
D. | 弹簧最大弹性势能为$\frac{{3\sqrt{3}}}{2}mg{x_0}$ |
2.如图所示,光滑金属导轨ab和cd构成的平面与水平面成θ角,导轨间距Lac=2Lbd=2L,导轨电阻不计.两金属棒MN、PQ垂直导轨放置,与导轨接触良好.两棒质量mPQ=2mMN=2m,电阻RPQ=2RMN=2R,整个装置处在垂直导轨向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒MN在平行于导轨向上的拉力,作用下沿导轨以速度υ向上匀速运动,PQ棒恰好以速度υ向下匀速运动.则( )
A. | MN中电流方向是由M到N | |
B. | 匀速运动的速度υ的大小是$\frac{mgRsinθ}{{{B^2}{L^2}}}$ | |
C. | 在MN、PQ都匀速运动的过程中,F=3mgsinθ | |
D. | 在MN、PQ都匀速运动的过程中,F=2mgsinθ |
19.如图所示是研究光电效应的实验装置,说法正确的是( )
A. | 光电效应中,从金属逸出的光电子就是光子 | |
B. | 图中为使电流表的示数减小为零应将触头P向b端移动 | |
C. | 用频率为ν1的光照射光电管,改变滑片位置当电流表示数减为零时电压表示数U1,用频率为ν2的光照射光电管,电流表示数减为零时电压表示数U2,可得普朗克常量h=$\frac{{e({U_1}-{U_2})}}{{{ν_1}-{ν_2}}}$(e为电子的电量) | |
D. | 光电效应说明光具有粒子性康普顿效应说明光具有波动性 |
16.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( )
A. | β粒子带负电,所以β射线有可能是核外电子 | |
B. | 氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大,电势能减少 | |
C. | 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变 | |
D. | ${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天,20个${\;}_{83}^{210}$Bi经过10天后还剩下5个 |
17.如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2.则( )
A. | 在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25C | |
B. | 线圈匀速运动的速度大小为8m/s | |
C. | 线圈的长度ad为1m | |
D. | 0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J |