如图(俯视)所示,空间有两个沿竖直方向的有界匀强磁场,磁感强度都是B,磁场区的宽度都是L,边界线相互平行,左边磁场的方向竖直向下,右边磁场的方向竖直向上.一边长

如图(俯视)所示,空间有两个沿竖直方向的有界匀强磁场,磁感强度都是B,磁场区的宽度都是L,边界线相互平行,左边磁场的方向竖直向下,右边磁场的方向竖直向上.一边长

题型:不详难度:来源:
如图(俯视)所示,空间有两个沿竖直方向的有界匀强磁场,磁感强度都是B,磁场区的宽度都是L,边界线相互平行,左边磁场的方向竖直向下,右边磁场的方向竖直向上.一边长也为L的正方形导线框abcd放在光滑水平面上,在水平恒力F作用下沿水平面通过磁场区.线框的bc边始终平行于磁场区的边界,力F垂直于线框的bc边,且线框的bc边刚进入左边磁场时和线框的ad边将离开右边磁场时,线框都恰好做匀速运动,此时线框中的电流为i0.试在右面i-x坐标平面上,定性画出从导线框刚进入到完全离开磁场的过程中,线框内的电流i随bc边位置的坐标x变化的曲线.魔方格
答案

魔方格
线圈进入左边磁场的过程,做匀速运动,线圈中产生的感应电动势为E1=BLv,感应电流不变,大小为i0=
BLv
R
.由楞次定律判断可知:电流方向沿逆时针;此过程有F=Bi0L=
B2L2v
R

当bc进入右边磁场时,bc边和ad边都切割磁感线,线圈中产生的感应电动势为E2=2BLv,线圈所受的安培力FA=2BL
2BLv
R
=4
B2L2v
R
>F,线圈将减速运动,感应电流减小,由楞次定律判断得知,线圈中感应电流方向为顺时针;
当bc边出磁场的过程,F大于安培力,线圈做加速运动,感应电流增大,感应电流方向沿逆时针方向.
画出电流图象如图.
举一反三
两导轨ab和cd互相平行,相距L=0.5m,固定在水平面内,其电阻可忽略不计.ef是一电阻等于10Ω的金属杆,它的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能无摩擦地滑动.导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中,磁场方向如图所示.导轨左边与滑动变阻器R1(最大阻值40Ω)相连,R2=40Ω.在t=0时刻,金属杆ef由静止开始向右运动,其速度v随时间t变化的关系为v=20sin(10πt) m/s.求:
(1)杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式.
(2)R2在1min内最多能够产生多少热量.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图甲所示,在匀强磁场中,与磁感应强度B成30°角放置一矩形线圈,线圈长l1=10cm、宽l2=8cm,共100匝,线圈电阻r=1.0Ω,与它相连的电路中,电阻R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,电容C=50μF,磁感应强度变化如图乙所示,开关S在t0=0时闭合,在t2=1.5s时又断开,求:
(1)t=1.0s时,R2中电流的大小及方向;
(2)S断开后,通过R2的电量.魔方格
题型:淮安模拟难度:| 查看答案
电池A和B的电动势分别为EA和EB,内阻分别为rA和rB,若这两个电池分别向同一电阻R供电时,这个电阻消耗的电功率相同;若电池A、B分别向另一个阻值比R大的电阻R"供电时,R"消耗的电功率分别为PA、PB.已知EA>EB,则下列判断中正确的是(  )
A.电池内阻rA>rBB.电池内阻rA<rB
C.电功率PA>PBD.电功率PA<PB
题型:南通模拟难度:| 查看答案
如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进人磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取值的关系.魔方格
题型:珠海模拟难度:| 查看答案
利用如图所示的电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略. R为电阻箱.当R取不同阻值时,电压表应有示数.若电阻箱阻值为R1时,电压表示数为 U1;电阻箱阻值为R2时,电压表示数为U2,则:

魔方格

(1)计算电压表内电阻的表达式.
(2)若多次改变电阻箱阻值,在下图作出1/U-R图线,请说明如何得出电压表内阻值?
题型:南通模拟难度:| 查看答案
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