如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD(框架电阻忽略不计)固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光
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如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD(框架电阻忽略不计)固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光
题型:不详
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如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABCD(框架电阻忽略不计)固定在水平面内,AB与CD平行且足够长,BC与CD夹角θ(θ<90°),光滑均匀导体棒EF(垂直于CD)紧贴框架,在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动,经过C点作为计时起 点,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案
A、设金属棒的速度为v,则运动过程中有效切割长度为:L=vt×tanθ
设金属棒横截面积为s,电阻率为ρ,则回路中电阻为:R=
ρ
vt×tanθ
s
.
所以回路中的电流为:I=
BLv
R
=
Bvs
ρ
,为定值.故A、B错误.
C、设导体棒在到达B之前运动的距离为x,则有:
电动势为:E=BLv=Bxtanθv
电阻为:R=
ρ
xtanθ
s
功率为:P=
E
2
R
=
B
2
vstanθx
ρ
,故开始功率随着距离增大而均匀增大,当通过B点之后,感应电动势不变,回路中电阻不变,故功率不变,故D正确,C错误.
故选D.
举一反三
一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图所示.磁场对圆环的磁通随时间t的变化关系如图所示,图中的最大磁通量φ
0
和变化周期T都是已知量.求在t=2T时间内,金属环中消耗的电能.
题型:茂名一模
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如图所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,a是与导轨相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点,下列物理量随时间变化的图象可能正确的是( )
A.
回路的感应电动势随时间变化关系
B.
感应电流随时间变化关系
C.
金属棒所受安倍力大小随时间变化关系
D.
电流产生的热功率随时间变化关系
题型:杨浦区模拟
难度:
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如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R
1
、R
2
和R
3
的阻值都相同,在电键S处于闭合状态下,若将电键S
1
由位置1切换到位置2,则电压表示数将______,电池内部的功率将______(以上空格均选填“变大”、“不变”或“变小”).
题型:不详
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在图所示的电路中,电阻R=2.0Ω,电源的内电阻r=1.0Ω,不计电流表的内阻.闭合开关S后,电流表的示数I=0.5A,则电源的电动势E等于( )
A.1.0V
B.1.5V
C.2.0V
D.3.0V
题型:不详
难度:
|
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如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率
P=(
vBdS
RS+ρd
)
2
R
.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为( )
A.
v
2
B
2
dS
3ρ
B.
v
2
B
2
dS
4ρ
C.
v
2
B
2
dS
5ρ
D.
v
2
B
2
dS
6ρ
题型:不详
难度:
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