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分层训练 能力提升
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基础对点练
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B
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解析:由磁感应强度大小B随时间t变化的规律可知,穿过线圈的磁通量向里增加,由楞次定律可知,线圈产生感应磁场的方向垂直于纸面向外,由安培定则可知,线圈中感应电流为逆时针,则通过电阻R的电流方向为b→a,故A错误;
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分层训练 能力提升
A
3.(2025·北京市大兴区期末考试)如图甲所示,电阻r=5 Ω、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与电阻R相连,R=95 Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化,则下列说法错误的是( )
A.A点的电势低于B点的电势
B.在线圈位置上感生电场沿逆时针方向
C.0.1 s时间内通过电阻R的电荷量为0.05 C
D.0.1 s时间内非静电力所做的功为2.5 J
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分层训练 能力提升
解析:线圈相当于电源,由楞次定律可知A相当于电源的正极,B相当于电源的负极,A点的电势高于B点的电势,在线圈位置上感生电场沿逆时针方向,故B正确,A错误;
0.1 s时间内非静电力所做的功W=Eq=50×0.05 J=2.5 J,故D正确。
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AC
5.(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图甲中虚线MN所示,一硬质金属圆环固定在纸面内,圆心O在边界MN上。t=0时磁场的方向如图甲所示,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,则圆环中产生的感应电流I及所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是( )
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根据F=BIL,因电流I和有效长度L都不变,故F随B的变化而变化,故F-t图像与B-t类似,故C正确,D错误。
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6.如图所示,空间存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁场区域宽度为2L,以磁场左边界上的一点为坐标原点,建立x轴。一边长为L的正方形金属线框abcd在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场。从线框的cd边刚进磁场开始计时,线框中产生的感应电流I、线框的ab边两端的电压Uab、线框所受的安培力F、穿过线框的磁通量Φ随位移x的变化图像正确的是(规定逆时针电流方向为正,安培力方向向左为正)( )
综合提升练
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线圈向右移动0~L进入磁场时,磁通量Φ=BLx,线圈向右移动L~2L完全进入磁场时,磁通量Φ=BL2,当线圈向右移动2L~3L出磁场时,磁通量Φ=BL(3L-x),D正确。
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解析:由右手定则可知,电流从M点流出,经电阻R流向N点,因此M点电势高于N点电势,A错误;
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8.如图所示,等腰直角三角形虚线区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它高为L,底边在x轴上。纸面内一直角边长也为L的等腰直角三角形导线框沿x轴正方向匀速穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于如图所示的位置,以顺时针方向为导线框中电流的正方向,下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流和位移(ix)关系的是( )
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9.(10分)(2026·云南昆明市期中)MN、PQ为水平放置、间距为1 m的平行导轨,左端接有如图所示的电路。电源的电动势为10 V、内阻为0.5 Ω,小灯泡L的电阻为8 Ω。将导体棒ab静置于导轨上,整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为2 T,方向与导体棒垂直且与两水平导轨所在平面的夹角θ=53°,匀质导体棒质量为0.52 kg,阻值为8 Ω。闭合开关S后,导体棒恰好未发生滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计导轨的电阻,g取10 m/s2,sin 53°=0.8。
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分层训练 能力提升
(1)求导体棒受到的安培力的大小。(4分)
解析:由题可知,闭合开关S后,导体棒恰好未发生滑动。对导体棒受力分析如图所示
由力的平衡可得F安sin θ=f
f=μFN
F安cos θ+FN=mg
联立解得F安=2 N。
答案:2 N
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(2)求此时滑动变阻器接入电路中的电阻大小。(6分)
答案:0.5 Ω
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