某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时,设计并进行了如下实验:如图,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相同的蹄形磁铁,相对固定,四个磁极之间的距离相等.当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时,线圈静止不动,那么线圈所受摩擦力的方向是( )
A. 先向左,后向右 B. 先向左,后向右,再向左
C. 一直向右 D. 一直向左
高二物理单选题中等难度题
某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时,设计并进行了如下实验:如图,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相同的蹄形磁铁,相对固定,四个磁极之间的距离相等.当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时,线圈静止不动,那么线圈所受摩擦力的方向是( )
A. 先向左,后向右 B. 先向左,后向右,再向左
C. 一直向右 D. 一直向左
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某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时,设计并进行了如下实验:如图,矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上,有两块相同的蹄形磁铁,相对固定,四个磁极之间的距离相等.当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时,线圈静止不动,那么线圈所受摩擦力的方向是( )
A. 先向左,后向右 B. 先向左,后向右,再向左
C. 一直向右 D. 一直向左
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学习了法拉第电磁感应定律后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t.
在一次实验中得到的数据如下表:
(1)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都_____(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制______不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出______,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作_____关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比.
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次数 测量值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
E/V | 0.116 | 0.136 | 0.170 | 0.191 | 0.215 | 0.277 | 0.292 | 0.329 |
△t/×10-3s | 8.206 | 7.486 | 6.286 | 5.614 | 5.340 | 4.462 | 3.980 | 3.646 |
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研究小组同学在学习了电磁感应知识后,进行了如下的实验探究(如图所示):两个足够长的平行导轨(MNPQ与M1P1Q1)间距L=0.2m,光滑倾斜轨道和粗糙水平轨道圆滑连接,水平部分长短可调节,倾斜轨道与水平面的夹角θ=37°.倾斜轨道内存在垂直斜面方向向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,NN1右侧没有磁场;竖直放置的光滑半圆轨道PQ、P1Q1分别与水平轨道相切于P、P1,圆轨道半径r1=0.lm,且在最高点Q、Q1处安装了压力传感器.金属棒ab质量m=0.0lkg,电阻r=0.1Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨;定值电阻R=0.4Ω,连接在MM1间,其余电阻不计:金属棒与水平轨道间动摩擦因数μ=0.4.实验中他们惊奇地发现:当把NP间的距离调至某一合适值d,则只要金属棒从倾斜轨道上离地高h=0.95m及以上任何地方由静止释放,金属棒ab总能到达QQ1处,且压力传感器的读数均为零.取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.则:
(1)金属棒从0.95m高度以上滑下时,试定性描述金属棒在斜面上的运动情况,并求出它在斜面上运动的最大速度;
(2)求从高度h=0.95m处滑下后电阻R上产生的热量;
(3)求合适值d.
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合作探究学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时,设计如图所示的实验装置,让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,则下列说法正确的是
A.若把线圈的匝数增加一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍
B.若把线圈的面积增加一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍
C.改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小,线圈内感应电流可能变为原来的2倍
D.把线圈的半径增加一倍,线圈内感应电流变为原来的2倍
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某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时,设计如图所示的实验装置,让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,则( )
A.若把线圈的匝数增加一倍,线圈内感应电流大小不变
B.若把线圈的面积增加一倍,线圈内感应电流大小变为原来的2倍
C.改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小,线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍
D.把线圈的半径增加一倍,线圈内感应电流大小变为原来的2倍
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如图所示,某实验小组利用图示的实验器材将电路连接好后,进行“研究电磁感应现象”的实验。
实验时,线圈A放在线圈B中保持不动,小组同学将电键突然闭合时,发现电流计指针向右侧偏转。现保持电键闭合,则下列关于实验过程中所观察到的一些现象说法正确的是______
A.滑片P快速向右移动时电流计指针将向左侧偏转
B.滑片P快速向左移动时电流计指针向左侧偏转
C.将线圈A突然拔出过程中,电流计指针向左侧偏转
D.将线圈A拔出过程中,电流计指针不发生偏转
实验小组通过本实验,归纳出的实验结论是______。
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某研究性学习小组进行地磁发电实验,匝数为n、面积为S的矩形金属线框可绕东西方向的水平轴转动,金属线框与微电流传感器组成一个回路,回路的总电阻为R。使线框绕轴以角速度匀速转动,数字实验系统实时显示回路中的电流随时间t变化的关系如图所示。当线圈平面和竖直方向的夹角为时,电流达到最大值。求:
(1)该处地磁场的磁感应强度大小B及地磁场方向与水平面间的夹角a;
(2)线框转动一周时间内回路中产生的焦耳热Q;
(3)线框转动时穿过线框的磁通量变化率的最大值();线框从磁通量变化率最大位置开始转过60°的过程中,通过导线的电荷量q。
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