如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1V,在

如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1V,在

题型:不详难度:来源:
如图甲所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1V,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图乙所示,那么(  )
A.t=0时线框右侧的边两端M、N间电压为0.25V
B.恒力F的大小为1.0N
C.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为2m/s
D.线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为1m/s
答案
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为外电压,总的感应电动势为:E=1V,外电压U=
3
4
E=0.75V,故A错误;
B、由图乙所示可知,在1-3s内,线框做匀加速运动,没有感应电流,线框不受安培力,则有 F=ma,由速度-时间图象的斜率表示加速度,加速度a=
△v
△t
=
3-2
3-1
=0.5m/s2,由牛顿第二定律得:F=ma=1×0.5=0.5N,故B错误.
C、由乙所示图象可知,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场时与线框进入时速度相同,则线框出磁场与进磁场运动情况完全相同,则知线框完全离开磁场的瞬间位置3速度与t=2s时刻的速度相等,即为2m/s,故C正确,D错误.
故选:C.
举一反三
如图所示,有均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R,ab=bc=cd=da=l,现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域,整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行,若dc已进入磁场而ab还未进入磁场时,求:
(1)线圈中的感应电流有多大,cd两端的电压有多大?
(2)如果线圈已经全部进入磁场,则线圈中的电流和cd两端的电压又是多少?
(3)线框穿过整个匀强磁场区域,外力需要做功多少?
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如图所示,设有界匀强磁场的磁感应强度B=0.10T,方向竖直向下,矩形导线框abcd的边长ab=60cm,bc=40cm,其ad边在磁场外.当线框向右水平匀速运动的速度v=5.0m/s,线框的电阻R=0.50Ω.求:
(1)线框中感应电动势的大小;
(2)线框中感应电流的大小.
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闭合回路由电阻R与导线组成,其内部磁场大小按B-t图变化,方向如图,则回路中(  )
A.电流方向为顺时针方向
B.电流强度越来越大
C.磁通量的变化率恒定不变
D.产生的感应电动势越来越大

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如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路,其电阻为R.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列判断正确的是(  )
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.通过线圈的电量为q=
πa2
R
D.感应电动势平均值
.
E
=
1
4
πBav

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在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=2000匝,横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=60μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.求:
(1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R2的电功率;
(3)S断开后,求流经R2的电量.
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