精英家教網(wǎng)如圖所示,通有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)位于x=a處,距該導(dǎo)線(xiàn)為r的某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B∝
1
r
.一寬度為a的矩形導(dǎo)體框從x=0處勻速滑至x=3a的過(guò)程中,導(dǎo)體框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨x變化的圖象可能是( 。
分析:根據(jù)導(dǎo)體框進(jìn)入磁場(chǎng)的距離不同,由法拉第電磁感應(yīng)定律,與楞次定律與閉合電路的歐姆定律,結(jié)合題意,即可求出處于不同位置的感應(yīng)電流的大小與方向.從而即可求解.
解答:解:設(shè)導(dǎo)體框切割磁感線(xiàn)的邊長(zhǎng)為l,在0<x<a時(shí),導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針?lè)较颍?br />總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e=B1lv-B2lv,其中B1=
kI
r
,B2=
kI
r+a
,所以 e=kIlv(
1
r
-
1
r+a
)=
kIlva
r(r+a)
,因此隨著r的減小,e增大,i=
e
R
增大;
在 a<x<2a時(shí),導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较,總感?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小e′=B2′lv+
B
1
lv
,其中B1′=
kI
r
,B2′=
kI
a-r

所以e′=kIlv(
1
r
+
1
a-r
)=
kIlva
r(a-r)
,當(dāng)r=
a
2
時(shí),e′有最小值,i′有最小值;
在x>2a時(shí),導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針?lè)较,總感?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小e″=kIlv(
1
r
-
1
r+a
)=
kIlva
r(r+a)
,隨著r的增大,e″減小,i″也減小.故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選B
點(diǎn)評(píng):考查法拉第電磁感應(yīng)定、閉合電路歐姆定律與楞次定律的應(yīng)用,注意兩邊切割感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相加還是相減.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長(zhǎng)方形金屬導(dǎo)電塊置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直穿過(guò)前后板面.當(dāng)金屬塊通以水平向左的電流后,其上下板面間將(  )
A、有恒定電勢(shì)差,且下面電勢(shì)較高B、有恒定電勢(shì)差,且上面電勢(shì)較高C、有電勢(shì)差,且不斷增大D、不可能有電勢(shì)差

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)已知長(zhǎng)直通電導(dǎo)線(xiàn)在其周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與該導(dǎo)線(xiàn)中的電流成正比,與該點(diǎn)到導(dǎo)線(xiàn)的距離成反比.如圖所示,固定長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN右側(cè)固定一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd,MN與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框ab邊到MN的距離也為L(zhǎng),若MN 和導(dǎo)線(xiàn)框中都通有恒定電流I.時(shí),導(dǎo)線(xiàn)框?qū)N的安培力大小為F,則MN在導(dǎo)線(xiàn)框ab邊處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為:( 。
A、
2F
3I0L
B、
F
2I0L
C、
3F
2I0L
D、
2F
I0L

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,長(zhǎng)方體玻璃槽中盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右側(cè)壁內(nèi)側(cè)各裝一導(dǎo)體片,使溶液中通入沿x軸正向的電流I,沿y軸正向加恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.已知在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)與兩導(dǎo)體片平行且距離相等的截面的Na+數(shù)目為n.圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前后兩內(nèi)側(cè)面(已知元電荷為e),則( 。
A、a側(cè)電勢(shì)高于b側(cè)電勢(shì)
B、a側(cè)離子濃度大于b側(cè)離子濃度
C、溶液的上表面電勢(shì)高于下表面電勢(shì)
D、溶液中電流的大小為
ne
t

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)將導(dǎo)體放在沿z方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并通有沿y方向的電流時(shí),在導(dǎo)體的前后兩側(cè)面間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差,此現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng).利用霍爾效應(yīng)的原理可以制造磁強(qiáng)計(jì),測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路中有一段長(zhǎng)為c的金屬導(dǎo)體,它的橫截面寬為a,高為b的長(zhǎng)方形,其金屬電阻率為ρ,放在沿z正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿y軸正方向、電流強(qiáng)度為I的電流,已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n,電子電量為e,金屬導(dǎo)體導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子所做的定向移動(dòng)可以認(rèn)為是勻速運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是( 。
A、穩(wěn)定后導(dǎo)體中自由電子的速度為
1
ncab
B、為保持通入該強(qiáng)度的電流,則需要在左右兩側(cè)面AA′上加恒定電壓,該電壓值為
ρcI
ab
C、導(dǎo)體后側(cè)面的電勢(shì)低于前側(cè)面的電勢(shì)
D、若穩(wěn)定后測(cè)得導(dǎo)體前后側(cè)面的電壓為U,則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是
neaU
I

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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆度云南省部分名校高三第二次統(tǒng)一考試物理卷 題型:選擇題

如圖所示,長(zhǎng)方體玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右側(cè)壁內(nèi)側(cè)各裝一導(dǎo)體片,使溶液中通入沿x軸正向的電流I,沿y軸正向加恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.圖中a、b是垂直于z軸方向上水槽的前后兩內(nèi)側(cè)面,則

A.a處電勢(shì)高于b處電勢(shì)

B.a處離子濃度大于b處離子濃度

C.溶液的上表面電勢(shì)高于下表面的電勢(shì)

D.溶液的上表面處的離子濃度大于下表面處的離子濃度

 

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