如图所示,空间存在有界磁场I和Ⅱ,其中磁场I上下边界间距为4L,方向垂直纸面向里,大小为B,磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合,磁场Ⅱ的宽度为2L,方向垂直纸面
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如图所示,空间存在有界磁场I和Ⅱ,其中磁场I上下边界间距为4L,方向垂直纸面向里,大小为B,磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合,磁场Ⅱ的宽度为2L,方向垂直纸面
题型:不详
难度:
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如图所示,空间存在有界磁场I和Ⅱ,其中磁场I上下边界间距为4L,方向垂直纸面向里,大小为B,磁场Ⅱ的上边界与磁场I的下边界重合,磁场Ⅱ的宽度为2L,方向垂直纸面向外,大小也为B.一质量为m,边长为L的金属线框以某一竖直速度v
0
从磁场I的上边界进入磁场时恰好匀速运动,线框从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中线框再次达到匀速运动,最后线框下边界刚离开磁场Ⅱ时恰好又一次开始匀速运动,则( )
A.线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大
B.线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度v
2
>v
0
C.线圈下边到达磁场I的下边界时的速度大小为
v
1
=
2
3
gl
D.线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中机械能减少了5mgL
答案
A、三次匀速过程都是受重力和安培力平衡,即:mg=
B
2
L
2
v
R
,得:v=
mgR
B
2
L
2
;故线圈下边刚进入磁场Ⅱ时的速度最大;故A正确;
B、三次匀速过程都是受重力和安培力平衡,即:mg=
B
2
L
2
v
R
,得:v=
mgR
B
2
L
2
,故线圈上边离开磁场Ⅱ时的速度为:v
2
=v
0
=
mgR
B
2
L
2
,故B错误;
C、线圈完全在磁场Ⅰ中磁通量不变没有感应电流,不受安培力,做匀加速运动,加速度为g.则有:
v
21
-
v
20
=2g(3L)
,则得:v
1
=
v
20
+6gL
,故C错误;
D、线圈在从磁场I进入磁场Ⅱ的过程中做匀速运动,动能不变,则机械能减小为△E=mgL,故D正确;
故选:AD.
举一反三
如图,直角坐标系Oxy的第Ⅱ、Ⅳ象限有垂直坐标系向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,在第Ⅲ象限有垂直坐标系向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B,半径为r、圆心角为90°的单匝扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度ω在Oxy平面内绕O点匀速转动.则导线框旋转一周过程中,电动势的最大值为______,有效值为______.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端接有电阻R
0
,不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处,并与MN垂直.以导轨PQ的左端为坐标原点O,建立直角坐标系xOy,Ox轴沿PQ方向.每根导轨单位长度的电阻为r.垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y轴方向不变,在x轴方向上的变化规律为:B=B
0
+kx,并且x≥0.现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F,使导体棒由静止开始向右做匀加速直线运动,加速度大小为a.设导体棒的质量为m,两导轨间距为L.不计导体棒与导轨间的摩擦,导体棒与导轨接触良好,不计其余部分的电阻.
(1)请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式;
(2)如果已知导体棒从x=0运动到x=x
0
的过程中,力F做的功为W,求此过程回路中产生的焦耳热Q;
(3)若B
0
=0.1T,k=0.2T/m,R
0
=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,a=4m/s
2
,求导体棒从x=0运动到x=1m的过程中,通过电阻R
0
的电荷量q.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,导线框abcd放在光滑的平行导轨上,与导轨接触良好,现使导线框abcd向右运动,G
1
、G
2
是两只电流表,则( )
A.G
1
、G
2
中都有电流通过
B.G
1
、G
2
中都没有电流通过
C.只有G
1
中有电流通过
D.只有G
2
中有电流通过
题型:不详
难度:
|
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如图所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adeb构成一个边长为L的正方形,开始时磁感应强度为B
0
.若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为α,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m,导轨处于匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面斜向上,磁感应强度大小为B,金属导轨的上端与开关S、定值电阻R
1
和电阻箱R
2
相连.不计一切摩擦,不计导轨、金属棒的电阻,重力加速度为g,现闭合开关S,将金属棒由静止释放.
(1)判断金属棒ab中电流的方向;
(2)若电阻箱R
2
接入电路的阻值为R
2
=2R
1
,当金属棒下降高度为h时,速度为v,求此过程中定值电阻R
1
上产生的焦耳热Q
1
;
(3)当B=0.40T、L=0.50m、α=37°时,金属棒能达到的最大速度v
m
随电阻箱R
2
阻值的变化关系如图乙所示.取g=10m/s
2
,sin37°=0.60,cos37°=0.80.求定值电阻的阻值R
1
和金属棒的质量m.
题型:不详
难度:
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