(2007?浙江)如圖所示,LOO′L′為一折線,它所形成的兩個(gè)角∠LOO′和∠OO′L′均為45°.折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場,其方向垂直O(jiān)O′的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置.以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向,在下面四幅圖中能夠正確表示電流-時(shí)間(I-t)關(guān)系的是(時(shí)間以l/v為單位)( 。
分析:根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢可正確解答,注意兩根導(dǎo)體在磁場中同時(shí)切割產(chǎn)生總電動(dòng)勢的求法,同時(shí)注意根據(jù)幾何關(guān)系正確求解有效切割長度.
解答:解:剛開始時(shí),即如題圖中開始所示狀態(tài),上方磁場中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢與下方磁場中產(chǎn)生的電動(dòng)勢恰好抵消,故此時(shí)無感應(yīng)電流產(chǎn)生,故AC錯(cuò)誤;
隨著線框的勻速向上運(yùn)動(dòng),上方導(dǎo)體切割長度不變,下方逐漸變小,因此總感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸增大,感應(yīng)電流逐漸增大,當(dāng)線框全部進(jìn)入上方磁場時(shí),感應(yīng)電流突然變?yōu)榱;再向上運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中總電動(dòng)勢方向改變,因此電流方向改變,直至線框全部離開磁場,故B錯(cuò)誤,D正確.
故選D.
點(diǎn)評:本意涉及兩根導(dǎo)體同時(shí)切割磁感線時(shí)電動(dòng)勢的求法,難點(diǎn)在于根據(jù)幾何關(guān)系判斷有效切割長度的變化.解答類似問題可以用排除法進(jìn)行,如通過直線過不過原點(diǎn)、電流方向變化等進(jìn)行判斷排除.
練習(xí)冊系列答案
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(2007?浙江)如圖所示,在傾角為30°的足夠長的光滑斜面上有一質(zhì)量為m的物體,它受到沿斜面方向的力F的作用.力F可按圖(a)、(b)、(c)、(d)所示的四種方式隨時(shí)間變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值,力沿斜面向上為正).已知此物體在t=0時(shí)速度為零,若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3秒末的速率,則這四個(gè)速率中最大的是( 。

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(2007?浙江)如圖所示,質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M=19m的金屬球并排懸掛.現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成θ=60°的位置自由釋放,下擺后在最低點(diǎn)與金屬球發(fā)生彈性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場.已知由于磁場的阻尼作用,金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴T谧畹忘c(diǎn)處.求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度將小于45°.

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(2007?浙江)兩屏幕熒光屏互相垂直放置,在兩屏內(nèi)分別去垂直于兩屏交線的直線為x和y軸,交點(diǎn)O為原點(diǎn),如圖所示.在y>0,0<x<a的區(qū)域有垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,在y>0,x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在O點(diǎn)出有一小孔,一束質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子沿x周經(jīng)小孔射入磁場,最后打在豎直和水平熒光屏上,使熒光屏發(fā)亮.入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值.已知速度最大的粒子在0<x<a的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在x>a的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2:5,在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為7T/12,其中T為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期.試求兩個(gè)熒光屏上亮線的范圍(不計(jì)重力的影響).

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(2007?浙江)如圖所示,質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸之間無摩擦.a(chǎn)態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài),b態(tài)是氣缸從容器中移出后,在室溫(27°C)中達(dá)到的平衡狀態(tài).氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變.若忽略氣體分子之間的勢能,下列說法正確的是( 。

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