如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时,若磁场的宽度为b

如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时,若磁场的宽度为b

题型:不详难度:来源:
如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,线框边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置,速度又为v0,并开始离开匀强磁场.此过程中v­t图象如图(b)所示,则(  )
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.在t0时刻线框的速度为v0-
C.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大
D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb

答案
D
解析
t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,为Bav0,A项错误;从t0时刻至3t0时刻线框做匀加速运动,加速度为,故在t0时刻的速度为v0-2at0=v0-,B项错误;因为t=0时刻和t=3t0时刻线框的速度相等,进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同,故在位置3时的速度与t0时刻的速度相等,C项错误;线框在位置1和位置2时的速度相等,根据动能定理,外力做的功等于克服安培力做的功,即有Fb=Q,所以线框穿过磁场的整个过程中,产生的电热为2Fb,D项正确.
举一反三
半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B="0.2" T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a="0.4" m,b =" 0.6" m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0 =" 2" Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计.
(1)若棒以v0="5" m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑动到圆环直径OO′的瞬时(如图所示),MN中的电动势和流过灯L1的电流.

(2)撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为=T/s,求L2的功率.
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金属杆MN和PQ间距为l,MP间接有电阻R,磁场如图所示,磁感应强度为B.金属棒AB长为2l,由图示位置以A为轴,以角速度ω匀速转过90°(顺时针).求该过程中(其他电阻不计):

(1)R上的最大电功率.
(2)通过R的电量.
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(2010·广东卷)16. 如图5所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M’N’的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是(   )

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(2010·上海物理)21.如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧,若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向_____(填“左”或“右”)运动,并有_____(填“收缩”或“扩张”)趋势。
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如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时,通过电阻R的电流是                                                                (  )
A.B.
C.D.

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