题目内容
3.如图OAB一个阻值为R的导线折成一个圆心角为直角的扇形,t=0时OB边和匀强磁场的上边缘重合,磁场垂直纸面向外,现使导线框绕过O点的垂直于导线平面的轴以角速度ω顺时针匀速转动,若以O→B→A方向为电流正方向,则从t=0开始转动一周的过程中,电流随ωt变化的图象是( )A. | B. | ||||
C. | D. |
分析 在线框转动过程中,OB边或OA边切割磁感线,由楞次定律可得出电流方向的变化,由法拉第电磁感应定律得出电动势大小,由欧姆定律分析感应电流的大小.
解答 解:在0~$\frac{T}{4}$时间内,导体棒OB切割磁感线,产生的电动势:E=$\frac{1}{2}$BL2ω,L是棒长;感应电流大小为 I=$\frac{E}{R}$,根据楞次定律知,线框中感应电流为顺时针方向,是负值;
在$\frac{T}{4}$~$\frac{T}{2}$时间内,磁通量不变,故感应电流为零;
在$\frac{T}{2}$~$\frac{3}{4}T$时间内,磁通量减小,故根据楞次定律知,线框中感应电流为逆时针方向,为正方向;
在$\frac{3}{4}T$~T时间内,磁通量不变,故感应电流为零;
故ABD错误,C正确;
故选:C
点评 图象问题是近年高考命题的热点,可运用排除法分析,先由楞次定律定性判断,再由法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合列式,得到感应电流,进行选择.
练习册系列答案
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5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小,实验时让质量为M的某消防员从一平台上自由下落,落地过程中先双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了一小段距离,最后停止,用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示.(由图可知Fm<2Mg)根据图线所提供的信息,在落地过程中下列判断正确的是( )
A. | t1时刻消防员的速度最大 | B. | t2时刻消防员的动能最大 | ||
C. | t3时刻消防员的加速度最大 | D. | t4时刻消防员的合外力最大 |
8.如图所示,两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,两导轨间距L=1m,导轨的电阻可忽略.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量m=1kg、电阻r=0.2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上,与导轨垂直且接触良好.整套装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.自图示位置起,杆ab受到大小为F=0.5v+2(式中v为杆ab运动的速度,力F的单位为N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用,由静止开始运动,测得通过电阻R的电流随时间均匀增大.g=10m/s2,sin37°=0.6.下列说法正确的是( )
A. | 金属杆做匀加速运动 | |
B. | R=0.3Ω | |
C. | 杆ab自静止开始下滑1m所用时间为0.5s | |
D. | 杆ab自静止开始下滑1m过程中电路中产生的总焦耳热为$\frac{4}{3}$J |
12.真空中,在半径为r的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,EF是一水平放置的感光板.从圆形磁场最右点A垂直磁场射入大量的质量为m、带电荷量为q、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力及重力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是( )
A. | 粒子只要对着圆心入射,出射后均可垂直打在EF上 | |
B. | 对着圆心入射的粒子,其出射方向的反向延长线不一定过圆心 | |
C. | 对着圆心入射的粒子,速度越大在磁场中通过的弧长越长,时间也越长 | |
D. | 只要速度满足v=$\frac{Bqr}{m}$,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在EF上 |
13.如图所示,在河岸上通过轮轴(轮套在有一定大小的轴上,轮与轴绕共同的中心轴一起转动)用细绳拉船,轮与轴的半径比R:r=2:1.轮上细绳的速度恒为6m/s,当轴上细绳拉船的部分与水平方向成53°角时,船的速度是( )
A. | 1.8m/s | B. | 3.6m/s | C. | 5m/s | D. | 6m/s |