题目内容

【题目】如图所示为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,外力F向右为正。以下能正确反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象有

A.B.C.D.

【答案】AD

【解析】

根据楞次定律判断可知,安培力阻碍导体与磁场间的相对运动,所以线框所受的安培力方向向左,由平衡条件得知外力方向一直向右,为正;

在时间内,线框通过左边的磁场,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针,为负值。产生的感应电动势为:

感应电流为:

外力等于安培力,为:

;

在时间内,线框从左边磁场进入中间磁场,线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针,为正值。回路中总的感应电动势为:

感应电流为:

外力等于安培力,为:

;

在时间内,线框从中间磁场进入右边磁场,线框的左边和右边都产生磁感线产生感应电动势,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿顺时针,为负值。回路中总的感应电动势为:

感应电流为:

外力等于安培力,为:

;

在时间内,从右边磁场穿出,根据楞次定律判断可得感应电动势方向沿逆时针,为正值。产生的感应电动势为:

感应电流为:

外力等于安培力,为:

所以根据数学知识可知,选项AD正确,BC错误。

练习册系列答案
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【题目】如图所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=_________J;打B点瞬间重物的速度VB=_________m/s(结果均保留三位有效数字)。

(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的___________误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp________ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)①乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是____________(在A、B、C项中选择并填在横线上)。

A、由于空气阻力的影响

B、先释放重物再接通打点计时器电源

C、先接通打点计时器电源后释放重物

②乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则当地的重力加速度g ____k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

(4)丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验,分别打出了以下4条纸带①、②、③、④,其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带,丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________。(取g =9.80m/s2,将选中纸带数据前的序号填在横线上)

①6.05 cm,6.10 cm,6.06 cm ②4.96 cm,5.35 cm,5.74 cm

③4.12 cm,4.51 cm,5.30 cm ④6.10 cm,6.58 cm,7.06 cm

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