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精英家教网如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd.现将导体框先后朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框在上述两过程中,下列说法正确的是(  )
A、导体框中产生的感应电流方向相同B、通过导体框截面的电量相同C、导体框中产生的焦耳热相同D、导体框cd边两端电势差大小相同
分析:根据右手定则或楞次定律可以判定两种出场方式下电流的方向;电量的计算式为:q=It=
△Φ
R
,根据磁通量变化量的关系,分析电量关系.
由Q=I2Rt,带入I和t的表达式,即可得出焦耳热的关系;dc两端的电势差可以由U=IR得到表达式即可分析.
解答:解:
A:根据楞次定律判断得知:可以知道以速度v拉出磁场时线框中产生的感应电流沿逆时针.以3v拉出磁场时产生的感应电流也是逆时针,故导体框中产生的感应电流方向相同,故A正确.
B:由q=It=
BLv
R
?
L
v
得:q=
BL2
R
,与拉出速度无关,所以两次拉出通过导体横截面的电量相同,故B正确.
C、设导体边长为L,则以v拉出磁场产生的感应电动势为:E=BLv,感应电流为:I=
E
R
=
BLv
R
,所用时间为:t=
L
v
,由焦耳定律:Q=I2Rt得:Q=
B2L3v
R
,可见产生的热量与拉出速度成正比,所以两次拉出产生的热量不相同,故C错误.
D、由U=IR,可得:以速度v拉出磁场时,cd切割磁感线,相当于电源,cd间电压等于路端电压,为:Ucd=
3
4
E=
3
4
BLv

以3v速度拉出磁场时,ad边切割磁感线,相当于电源,cd是外电路的一部分,Ucd=
1
4
E′
=
1
4
BL?3v=
3
4
BLv
,所以导体框cd边两端电势差相同,故D正确.
故选:ABD
点评:本题是电磁感应与电路相结合的综合题,难度虽然不大,但是题型很重要,是高考中常采用的考查结合方式.用的知识比较综合,需要大家熟练掌握电磁感应和闭合电路这两大块知识才能做好这类题目.因为高考比较喜欢考查这种这类题目,所以要重点掌握.
练习册系列答案
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(1)某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.
①碰撞后B球水平射程的记取方法是
 
,应取为
 
cm.
②在以下选项中,
 
(填选项号)是本次实验必须进行的测量
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到 O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E、测量G点相对于水平槽面的高度
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(2)科学实验是人们认识自然的重要手段.电学实验中经常需要测量某负载的电阻.
①测电阻的方法有多种,现在有一只标有“220V,100W”灯泡,它正常工作时的电阻为
 
Ω.若用多用电表中欧姆挡来测量这只灯泡的电阻,则测出的电阻应
 
灯泡正常工作时电阻(填“大于”“等于”“小于”).
②请用下列器材设计一个实验,测定灯泡正常工作时的电阻值.
A.220V交流电源
B.单刀双掷开关一只
C.电阻箱一只(0~9999Ω  额定电流1A)
D.交流电流表一只(0~0.6A)
E.导线若干
①请在图2所示的方框内画出电路原理图:
②写出简单实验步骤:
 

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