如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,
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如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,
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如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为
,下落距离为0.8R时电动势大小为
,忽略涡流损耗和边缘效应.关于
、
的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是( )
A.
>
,a端为正
B.
>
,b端为正
C.
<
,a端为正
D.
<
,b端为正
答案
D
解析
当铜棒向下运动时,由左手定则可知,铜棒中的自由电子由于受洛伦兹力作用将向a端运动,故铜棒b端为正极,当铜棒下落距离为0.2R时,由机械能守恒定律可得:
,所以
,此时铜棒的有效切割长度:
,此时铜棒的感应电动势
,同理,当棒下降距离为0.8R时感应电动势大小
,故
,所以选D
举一反三
如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10 m、匝数n=20匝的线圈,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=
T,线圈的电阻为R
1
=0.50 Ω,它的引出线接有R
2
=9.5 Ω的小电珠L.外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过小电珠.当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时(摩擦等损耗不计).求:
(1)小电珠中电流的最大值;
(2)电压表的示数;
(3)t=0.1 s时外力F的大小;
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如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( ).
A.匀速向左运动
B.加速向右运动
C.减速向右运动
D.减速向左运动
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如图所示,平行导轨间的距离为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向里.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,则ab的电势差为
,
.(填写“﹤”“﹥”“﹦”)
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如图所示,A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝,半径R
A
=2R
B
,内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中感应电动势E
A
∶E
B
与产生的感应电流I
A
∶I
B
分别是( )
A.E
A
∶E
B
=1∶1;I
A
∶I
B
=1∶2
B.E
A
∶E
B
=1∶2;I
A
∶I
B
=1∶2
C.E
A
∶E
B
=1∶4;I
A
∶I
B
=2∶1
D.E
A
∶E
B
=1∶2;I
A
∶I
B
=1∶4
题型:不详
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如图,光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈冲人一匀强磁场,线圈全部进入磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场宽度大于线圈宽度,那么( )
A.线圈恰好在刚离开磁场的地方停下
B.线圈在磁场中某位置停下
C.线圈在未完全离开磁场时即已停下
D.线圈完全离开磁场以后仍能继续运动,不会停下来
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