很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中
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很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A.均匀增大 | B.先增大,后减小 | C.逐渐增大,趋于不变 | D.先增大,再减小,最后不变 |
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答案
C |
解析
试题分析:条形磁铁在下落过程中受重力和铜环的阻力作用,开始时,由于速率为零,对铜环组成的圆筒没有磁通变化,因此无感应电流,无安培力作用,即条形磁铁只受重力作用,向下加速运动,随着速率的增大,感应电流增大,安培力增大,条形磁铁所受铜环的阻力增大,因此条形磁铁将做加速度逐渐减小的加速运动,又因为竖直圆筒很长,因此,加速度将趋于零,所以条形磁铁在圆筒中的运动速率先逐渐增大,最终趋于不变,故选项C正确。 |
举一反三
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A.安培力的方向可以不垂直于直导线 | B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 | C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 | D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 |
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如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中,面积为S的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴OO′转动,磁场方向与线框平面垂直。在线框中通以电流强度为I的稳恒电流,并使线框与竖直平面成角,此时bc边受到相对OO′轴的安培力力矩大小为
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如图甲所示,绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.lΩ的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5 T,CD边恰在磁场边缘以内。设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2。则( )
A.金属框中产生的感应电动势大小为1V B.金属框受到向右的安培力大小为5N C.金属框中的感应电流方向沿ADCB方向 D.如果金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3,则金属框可以在绝缘板上保持静止 |
如右图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好.从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.摩擦力大小不变,方向向右 | B.摩擦力变大,方向向右 | C.摩擦力变大,方向向左 | D.摩擦力变小,方向向左 |
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(12分)如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距l=0.50 m,左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ab棒中感应电动势的大小; (2)回路中感应电流的大小; (3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小. |
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