如图7所示,足够长的两条平行金属导轨竖直放置,其间有与导轨平面垂直的匀强磁场,两导轨通过导线与电流表A1、线圈M接在一起。N是绕在“□”形铁芯上的另一线圈,它与
题型:不详难度:来源:
如图7所示,足够长的两条平行金属导轨竖直放置,其间有与导轨平面垂直的匀强磁场,两导轨通过导线与电流表A1、线圈M接在一起。N是绕在“□”形铁芯上的另一线圈,它与电流表A2组成闭合回路。现有一金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,下滑过程中与导轨接触良好,在ab下滑的过程中( )
A.通过电流表A1的电流是从左端流入的 | B.通过电流表A2的电流是从左端流入的 | C.电流表A1的示数逐渐增大 | D.电流表A2的示数逐渐增大 |
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答案
C |
解析
金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,下滑过程中速度逐渐增大,则ab板间电压逐渐增大,根据右手定则可知b板上电势高,则.通过电流表A1的电流是从右端流入的,故AB错误 ab板间电压E=BLV,所以电流增大,故电流表A1的示数逐渐增大,故C正确 ab棒做自由落体运动,速度均匀增加,电流均匀增大,则右端线圈处于均匀变化的磁场中,所以A2的示数恒定,故D错误 故选C |
举一反三
(11分)如图11所示,两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离L=0.6m。电阻R=2Ω,金属杆MN阻值r=1Ω,当用外力F拉着金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V。求: (1)磁场的磁感应强度B为多少? (2)导体杆MN所受的拉力多大? |
(16分)如图所示,相距为l=1 m的光滑平行金属导轨水平放置,一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,OO′是磁场的边界,磁感应强度为B=0.5 T,导轨左端接有定值电阻R=0.5 Ω,导轨电阻忽略不计,在磁场边界OO′处垂直于导轨放置一根质量为m=1 kg、电阻也为0.5 Ω的金属杆ab, (1)若ab杆在恒力F=2 N的作用下,从OO′边界由静止开始向右运动,通过x=1 m的距离到达cd位置时获得v1=1 m/s的速度,若不考虑整个装置向外的电磁辐射,求此过程中外接电阻上产生的热量Q和到达cd时导体棒的加速度a; (2)若使ab杆从边界OO′处由静止开始做加速度为a=2 m/s2的匀加速直线运动,请你写出所施加的外力F与时间t的关系式;当ab杆通过x=1 m的距离到达cd位置时,求外力的瞬时功率. |
(17分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动; (2)求磁感应强度B的大小; (3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v0-x,且棒在运动到ef处时恰好静止,则外力F作用的时间为多少? (4)若在棒未出磁场区域时撤出外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线. |
如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度的大小均为B,方向相反且均垂直于纸面,MN、PQ为其边界,两边界相距l。边长也为l的正方形闭合导线框abcd在外力作用下,以速度v匀速向右运动,规定线框中的电流顺时针方向为正方向,在i--t图像中画出图示位置起感应电流随时间变化的示意图。 |
如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距L=1m,两导轨的上端间接有电阻,阻值R=2Ω,虚线OO"下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度B=2T。现将质量为m=0.1Kg,电阻不计的金属杆ab,从OO"上方某处由静止释放,金属杆在下落过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨电阻,已知金属杆下落0.4m的过程中加速度a与下落距离h的关系如图乙所示,g=10m/s2,求:
小题1:金属杆刚进入磁场时的速度多大? 小题2:金属杆下落0.4m的过程中,电阻R上产生了多少热量 |
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