(20分)如图(a)所示,两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小按图(b)中B-t图象变化(图中Bo已知)。现有一个“日”字形刚性
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(20分)如图(a)所示,两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小按图(b)中B-t图象变化(图中Bo已知)。现有一个“日”字形刚性
题型:不详
难度:
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(20分)如图(a)所示,两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小按图(b)中B-t图象变化(图中Bo已知)。现有一个“日”字形刚性金 属,线框ABCDEF,它的质量为m,EF中间接有一开关S,开关S闭合时三条水平边框的电阻均为R,其余各边电阻不计。AB=CD=EF=L,AD=DE=h。用两根轻质的绝缘细线把线框竖直悬挂住,AB边恰好在磁场区域M
1
N
1
和M
2
N
2
的正中间,开始开关S处于断开状态。t
0
(未知)时刻细线恰好松弛,此后闭合开关同时剪断两根细线,当CD边刚进入磁场上边界Mi Ni时线框恰好做匀速运动(空气阻力不计)。求:
(1)t
0
的值;
(2)线框EF边刚离开磁场下边界M
2
N
2
时的速度;
(3)从剪断细线到线框EF边离开磁场下边界M
2
N
2
的过程中金属线框中产生的焦耳热。
答案
(1)
(2)
(3)
mgh-
解析
试题分析:(1)由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为:E=
,
线框中的电流:I=
,
线框受到的安培力:F=B
0
IL,
细线恰好松弛,细线拉力为零,
线框处于平衡状态,由平衡条件得:B
0
IL=mg,
解得:t
0
=
;
(2)当CD边到达M
1
N
1
时线框恰好做匀速直线运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:B
0
I′L=mg,
电流I′=
,
CD棒切割磁感线产生的电动势:E′=B
0
Lv′,
解得:
;
(3)CD边到达M
1
N
1
至EF边离开磁场过程线框一直做匀速直线运动,因此EF边刚离开M
2
N
2
时,速度为:
v=v′=
,
由能量守恒定律得:Q=mg•
h-
mv
2
=
mgh-
;
举一反三
如图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的第Ⅰ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,下边界与x轴重合,右边界与y轴平行.T=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差U
ab
随时间t变化的图线是下图中的( )
题型:不详
难度:
|
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边长为a的闭合金属正三角形框架,完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中,现把框架匀速拉出磁场,如图所示。则下图中图象规律与这一过程相符合的是
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一粗糙平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v
0
从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则下列说法正确的是( )
A.上滑过程的时间比下滑过程短
B.上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C.上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程少
D.在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量
题型:不详
难度:
|
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均匀带负电的塑料圆环绕垂直于圆环平面过圆心的轴旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则
A.只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流
B.不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流
C.圆环在作变速转动时,小线圈内一定有感应电流
D.圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应电流
题型:不详
难度:
|
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物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示,探测线圈与冲击电流计G串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,“冲击电流计”测出通过线圈导线的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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