如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处于FE、HG的沿长线上,ABCD是边长为a的正方形;磁感强度为B的匀强磁场竖直向
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如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处于FE、HG的沿长线上,ABCD是边长为a的正方形;磁感强度为B的匀强磁场竖直向
题型:不详
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如图,两光滑导体框ABCD与EFGH固定在水平面内,在D点平滑接触,A、C分别处于FE、HG的沿长线上,ABCD是边长为a的正方形;磁感强度为B的匀强磁场竖直向上;导体棒MN置于导体框上与导体框良好接触,以速度v沿BD方向从B点开始匀速运动,已知线框ABCD及棒MN单位长度的电阻为r,线框EFGH电阻不计。求:
⑴导体棒MN在线框ABCD上运动时,通过MN电流的最大值与最小值;
⑵为维持MN在线框ABCD上的匀速运动,必须给MN施加一水平外力,用F(t)函数表示该力;
⑶导体棒达D点时立即撤去外力,则它还能前进多远(设EF、GH足够长)?
答案
⑴
⑵
解析
⑴设某时刻棒MN交线框于P、S点,令PS长为l,则
此时电动势E = Blv
MN左侧电阻
MN右侧电阻
则
故:I=
……………………………………………④
因导线框ABCD关于AC对称,所以通MN的电流大小也具有对称性,所以
当l = 0时,电流最小值
当l =
时,电流最大值
⑵设MN到达B的时间为t
0
,则t
0
=
,到达D点用时2t
0
,
当0≤t≤t
0
时,由④式得:
(其中vt ="l" )
代入F=BIl得:F =
当t
0
≤t≤2t
0
时,将
代入④式得:
代入F=BIl得:
⑶导线框进入矩形磁场后,由牛顿第二定律得:
取任意△t时间有:
举一反三
一带电粒子在匀强电场中只受电场力的作用而运动,现将其运动正交分解为
x
和
y
两个方向,下列三个图分别为粒子
y
方向的速度随时间变化图象、
x
方向的位移随时间变化图象、电势
φ
沿
y
方向的分布图象,由图象可知
A.带电粒子一定带负电
B.带电粒子可能做直线运动
C.匀强电场的电场线一定沿
y
轴的负方向
D.电场强度的大小一定等于
φ-y
图象的斜率
题型:不详
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如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为
,上端接有定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到
时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P,导体棒最终以
的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g,下列选项正确的是( )
A.
B.
C.当导体棒速度达到
时加速度为
D.在速度达到
以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功
题型:不详
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如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动,可产生交流电.当线圈转到图示位置时,电流表指针偏向右方,当线圈由图示位置继续转动,下列说法中正确的是 ( )
A.线圈在转过
的过程中,表针向右偏转
B.线圈在图示位置时,线圈中电流改变方向
C.线圈在转过
的过程中,表针向左偏转
D.线圈在转过
的过程中,表针向右偏转
题型:不详
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一个线圈共有100匝,若在10秒内穿过它的磁通量由0.1Wb增加到0.6Wb,线圈产生的感应电动势为多少?
题型:不详
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如图所示电路中,自感系数较大的线圈L的直流电阻不计,下列操作中能使电容器C的A板带正电的是
A.S闭合的瞬间;
B.S断开的瞬间
C.S闭合,电路稳定后;
D.S闭合,向左移动变阻器触头
题型:不详
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