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如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ,线...

如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2L,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求

(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;

(2)线框MN边刚进入磁场时,MN两点间的电压UMN

(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W

 

(1)线框MN边在磁场中运动时,感应电动势(3分) 线框中的感应电流(3分) (2)M、N两点间的电压(3分) (3)线框运动过程中有感应电流的时间(3分) 此过程线框中产生的焦耳热Q =" I"2Rt =(3分) 根据能量守恒定律得水平外力做功W=Q=(3分) 【解析】(1)线框MN边在磁场中运动时,感应电动势 线框中的感应电流 (2)M、N两点间的电压 (3)只有MN边在磁场中时,线框运动的时间 此过程线框中产生的焦耳热Q = I 2Rt = 只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热 Q = 根据能量守恒定律得水平外力做功W=2Q= . 点睛:电磁感应中常常考查与电路的结合及能量的转化关系,在解题时要注意哪部分导体可以看作电源,分清内外电路;同时要注意分析能量的转化一守恒.  
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考点分析:
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如图(a)所示,一矩形线圈置于匀强磁场中磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图(b)所示,则线圈产生的感应电动势的情况为

A. 0时刻电动势最大

B. 0时刻电动势为零

C. 时刻电动势为0

D. 时间内电动势增大

 

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北半球某处,地磁场水平分量B10.8×10-4 T,竖直向下分量B20.5×10-4 T,海水向北流动,海洋工作者测量海水的流速时,将两极板插入此海水中,保持两极板正对且垂线沿东西方向,两极板相距d20 m,如图所示,与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表)示数为U0.2 mV,则

A. 西侧极板电势高,东侧极板电势低

B. 西侧极板电势低,东侧极板电势高

C. 海水的流速大小为0.125 m/s

D. 海水的流速大小为0.2 m/s

 

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如图所示为霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器,已知变压器原线圈与副线圈匝数比,加在原线圈的电压为u1=311sin 100πt(V),霓虹灯正常工作的电阻R=440kΩ,I1I2表示原、副线圈中的电流,下列判断正确的是

A. 副线圈两端电压6220V,副线圈中的电流14.1mA

B. 副线圈两端电压4400V,副线圈中的电流10.0mA

C. I1<I2

D. I1>I2

 

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如图所示,螺线管与电阻R相连,磁铁从螺线管的正上方由静止释放,到N极运动至螺线管上方管口的过程中,下列说法正确的是

A. a的电势高于b的电势

B. 通过电阻的电流由ba

C. 磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量

D. 磁铁运动的加速度小于重力加速度

 

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如图所示, abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形金属线框,导体棒MN有电阻,可在ad边与bc边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中,在MN由靠近ab边处向dc边匀速滑动的过程中,下列说法正确的是

A. 电路中的总电阻先减小后增大

B. MN棒中的电流强度先减小后增大

C. MN棒两端的电压先减小后增大

D. MN棒上拉力的功率先减小后增大

 

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