(2010·全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加
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(2010·全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加
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(2010·全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为
、
和
,则
A.
>
>
B.
<
<
C.
>
>
D.
<
<
答案
D
解析
线圈从a到b做自由落体运动,在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力
,由于线圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流,在c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处,答案D。
线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解。
举一反三
(09·浙江·17)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为
、阻值为
的闭合矩形金属线框
用绝缘轻质细杆悬挂在
点,并可绕
点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是 ( )
A.
B.
C.先是
,后是
D.先是
,后是
题型:不详
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(09·上海物理·13)如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)。
题型:不详
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(2011·福州模拟)如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动( )
A.a、b将相互远离
B.a、b将相互靠近
C.a、b将不动
D.无法判断
题型:不详
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(2011·杭州模拟)如图所示,一根长导线弯成如图abcd的形状,在导线框中通以直流电,在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P,环与导线框处于同一竖直平面内,当电流I增大时,下列说法中正确的是( )
A.金属环P中产生顺时针方向的电流
B.橡皮筋的长度增大
C.橡皮筋的长度不变
D.橡皮筋的长度减小
题型:不详
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如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sin
x(m)所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2 T.正方形金属线框的边长是L=0.2 m,电阻是R=0.1 Ω,它的一边与x轴重合,在拉力F的作用下,以v=10 m/s的速度水平向右匀速运动.试求:
(1)拉力F的最大功率是多少?
(2)拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
(3)有位同学在老师的帮助下算出了曲线与x轴所围的面积为
m
2
.请你再帮他算出线框右边框通过磁场区域的过程中通过线框某一截面的电荷量.(结果保留两位有效数字)
题型:不详
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