t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l0。整个磁

t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l0。整个磁

题型:重庆市高考真题难度:来源:
t=0时,磁场在xOy平面内的分布如图所示。其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反。每个同向磁场区域的宽度均为l0。整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。
(1)若在磁场所在区间,xOy平面内放置一由n匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴,bc=lB、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止。求:
①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小;
②线框所受安培力的大小和方向。
(2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出t=0时磁感应强度的波形图,并求波长λ和频率f。
答案
解:(1)①切割磁感线的速度为v,任意时刻线框中电动势大小E=2nB0Lv
导线中的电流大小I=
②线框所受安培力的大小为:
由左手定则判断,线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向
(2)磁感应强度的波长和频率分别为
t=0时磁感应强度的波形图如图
 
举一反三
如图所示,等腰直角三角形区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为L,高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向以速度v匀速穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。下列说法正确的是
[     ]
A. 穿过磁场过程中磁通量最大值为
B. 穿过磁场过程中感应电动势的最大值为
C. 线框中产生的电流始终沿顺时针方向
D.穿过磁场过程中线框受到的安培力始终向左
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法拉第曾做过如下的实验:在玻璃杯侧面底部装一导体柱并通过导线与电源负极相连,直立的细圆柱形磁铁棒下端固定在玻璃杯底部的中心,往杯内加入水银,在玻璃杯的正上方O点吊一可自由摆动或转动的直铜棒,铜棒的上端与电源的正极相接,下端浸入玻璃杯中的水银中。由于水银的密度比铜大,铜棒会倾斜地与水银相连,此时铜棒静止,如图所示。这样,直铜棒、水银、导电柱和电源就构成了一个回路。闭合开关S,则该实验可观察到的现象是
[     ]
A.铜棒与闭合S前相比,与竖直方向的夹角不变且仍静止
B.铜棒与闭合S前相比,与竖直方向的夹角会增大些但仍可静止
C.铜棒与闭合S前相比,与竖直方向的夹角会减小些但仍可静止
D.铜棒会以磁铁棒为轴转动
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如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP"水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1, ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R。现无初速度地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与PP"平行。重力加速度为g,若线框恰好匀速进入磁场,求:
(1)de边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F;
(2)de边刚进入磁场时,线框速度的大小v;
(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W。
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下列说法中正确的是[     ]
A.若置于匀强磁场中的导体长度和通过的电流一定,则导体所受的安培力大小也一定
B.运动电荷之间的相互作用除了有电场力外还可能有磁场力
C.地磁场对垂直射向地面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强
D.磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在该点静止时N极所指的方向相同
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等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接。线圈A内有如图(b)所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图(a)所示,则下列叙述正确的是
[     ]
A.0~1 s内ab,cd导线互相排斥
B.1~2 s内ab,cd导线互相吸引
C.2~3 s内ab,cd导线互相吸引
D.3~4 s内ab,cd导线互相排斥
题型:0103 模拟题难度:| 查看答案
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