半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度

半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度

题型:不详难度:来源:
半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则(   )

A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav   
B.θ=时,杆产生的电动势为
C.θ=0时,杆受的安培力为 
D.θ= 时,杆受的安培力大小为
答案
AD
解析

试题分析:导体杆在磁场中的部分长度,所以导体杆产生的感应电动势,当时,感应电动势,选项A对。当时,感应电动势,选项B错。此时闭合回路的电阻,感应电流,杆受到的安培力,当时,选项C错。当时,,选项D对。
举一反三
在水平桌面上,一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图(甲)所示,0—1 s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,如图(乙)所示。若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的。(设向右的方向为静摩擦力的正方向)( )

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(18分)如图甲所示,静止在粗糙水平面上的正三角形金属线框,匝数N=10、总电阻R = 2.5Ω、边长L = 0.3m,处在两个半径均为r =的圆形匀强磁场区域中,线框顶点与右侧圆形中心重合,线框底边中点与左侧圆形中心重合.磁感应强度B1垂直水平面向外,大小不变、B2垂直水平面向里,大小随时间变化,B1、B2的值如图乙所示.线框与水平面间的最大静摩擦力f =" 0.6N" ,(取),求:
(1)t = 0时刻穿过线框的磁通量;
(2)线框滑动前的电流强度及电功率;
(3)经过多长时间线框开始滑动及在此过程中产生的热量.

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图甲是小型交流发电机的示意图,两极M、N间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表,V为理想交流电压表。内阻不计的矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P上下移动时可改变变压器副线圈的输出电压,副线圈接有可调电阻R,从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是
A.电压表的示数为10V
B.0.01s时发电机线圈平面与磁场方向平行
C.若P的位置向上移动、R的大小不变时,电流表读数将减小
D.若P的位置不变、R的大小不变,而把发电机线圈的转速增大一倍,则变压器的输入功率将增大到原来的4倍

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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M1 N1和M2N2的正中间,开始开关S处于断开状态。t0(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)t0的值;
(2)线框EF边刚离开磁场下边界M2N2时的速度;
(3)从剪断细线到线框EF边离开磁场下边界M2N2的过程中金属线框中产生的焦耳热。

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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Uab随时间t变化的图线是下图中的(  )


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