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如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,...

如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板HP固定在框上,HP的间距很小.质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t) T,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则(  )

A. t=1s时,金属杆中感应电流方向从CD

B. t=3s时,金属杆中感应电流方向从DC

C. t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N

D. t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N

 

AC 【解析】试题分析:根据楞次定律,并由时刻来确定磁场的变化,从而判定感应电流的方向;根据法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律,及安培力表达式,与力的合成与分解,并由三角知识,即可求解. 当t=1s时,则由磁感应强度随时间变化规律是,可知,磁场在减小,根据楞次定律可得,金属杆中感应电流方向从C到D,故A正确;当t=3s时,磁场在反向增加,由楞次定律可知,金属杆中感应电流方向从C到D,故B错误;当在t=1s时,由法拉第电磁感应定律,则有; 再由欧姆定律,则有感应电流大小;则t=1s时,那么安培力大小;由左手定则可知,安培力垂直磁场方向斜向上,则将安培力分解,那么金属杆对挡板P的压力大小,故C正确;同理,当t=3s时,感应电动势仍为E=0.1V,电流大小仍为I=1A,由于磁场的方向相反,由左手定则可知,安培力的方向垂直磁感线斜向下,根据力的合成,则得金属杆对H的压力大小为,故D错误;  
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考点分析:
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纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R的导体杆OAO点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ωt=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示,若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是(  )

A.     B.     C.     D.

 

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图中abcd为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是(  )

A. 向上    B. 向下    C. 向左    D. 向右

 

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如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(   )

A.     B.     C.     D.

 

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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,现用同一回旋加速器分别加速两种同位素,关于高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小,下列说法正确的是(  )

A. 加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数少

B. 加速质量大的交流电源的周期较大,加速次数多

C. 加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数多

D. 加速质量大的交流电源的周期较小,加速次数少

 

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带电粒子ab在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,它们的动量大小相等,a运动的半径大于b运动的半径.若ab的电荷量分别为qaqb,质量分别为mamb,周期分别为TaTb.则一定有(  )

A. qa<qb    B. ma<mb    C. Ta<Tb    D.

 

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