如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAd=0.2m,总电阻为R=0.1m.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满

◎ 题目

如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAd=0.2m,总电阻为R=0.1m.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=0.2sin
10π
3
x(m)=(m),磁感应强度大小B=0.2T,方向垂直底面向外.线框在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动,则下列判断正确的是(  )
A.线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向
B.线框中感应电动势的最大值为

2
5
V
C.线框中感应电流有效值为4A
D.线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048J
魔方格

◎ 答案


A、由图知,穿过线框的磁方向始终向里,线框进入磁场时磁通量增加,离开磁场时磁通量减小,根据楞次定律判断得知:线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向.故A正确.
B、线框最大的有效切割长度等于Lm=LAD=0.2m,则感应电动势最大值为Em=BLmv=0.2×0.2×10V=0.4V.故B错误.
C、感应电流最大值为Im=
Em
R
=4A,由于线框产生正弦式感应电流,则感应电流有效值为I=

2
2
Im=2

2
A.故C错误.
D、线框穿过磁场区域的过程中外力做功等于线框产生的总热量.整个过程拉力做功
W=I2Rt,
又t=
2x
v
=
2×0.3
10
s=0.06s,
代入解得,W=0.048J.故D正确.
故选AD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAd=0.2m,总电阻为R=0.1m.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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