在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长度为L金属杆aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c与磁场中以O为圆心的同心圆(都为部分圆弧)金属轨道始终接
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在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长度为L金属杆aO,已知ab=bc=cO=L/3,a、c与磁场中以O为圆心的同心圆(都为部分圆弧)金属轨道始终接
题型:不详
难度:
来源:
在磁感应强度为
B
的匀强磁场中,有一与磁场方向垂直长度为
L
金属杆
aO
,已知
ab=bc=cO=L/
3,
a
、c
与磁场中以
O
为圆心的同心圆(都为部分圆弧)金属轨道始终接触良好.一电容为
C
的电容器接在轨道上,如图所示,当金属杆在与磁场垂直的平面内以
O
为轴,以角速度ω顺时针匀速转动时:( )
A.
U
ac
=2
U
b0
B.
U
ac
=2
U
ab
C.电容器带电量
Q
D.若在
eO
间连接一个电压表,则电压表示数为零
答案
AC
解析
本题考查了电磁感应与电路结合的相关知识。
分析:根据转动切割磁感线感应电动势公式E=1/2Bl
2
ω可分别求出ao、bo、co间的电势差,即可求出Uac与Uab。电容器板间电压等于ac间的电势差,由Q=CU求出电量。若在eO间连接一个电压表,电压表与co、导轨组成的闭合回路,磁通量增加,会有电流通过电压表,则电压表将有读数。
解答: A、B根据转动切割磁感线感应电动势公式E=1/2Bl
2
ω得:ao、bo、co间的电势差分别为:Uao=1/2BL
2
ω,Ubo=1/2B(2/3L)
2
ω=2/9BL
2
ω,Uco=1/2B(1/3L)
2
ω=1/18BL
2
ω,则Uac="Uao-Uco=4/9" BL
2
ω,可见,Uac=2U
b0
.故A正确,B错误。
C、电容器板间电压等于ac间的电势差,则电容器所带电量为 Q="CUac=4/9" BL
2
ω,故C正确。
D、若在eO间连接一个电压表,电压表与co、导轨组成的闭合回路,磁通量增加,会有电流通过电压表,则电压表将有示数.故D错误。故选AC。
举一反三
如图所示,在一根软铁棒上绕有一组线圈,a、c是线圈的两端,b为中心抽头。把a、b两端接上两根平行金属导轨,在导轨间有匀强磁场,方向垂直线面向里,导轨上放一金属棒,当金属棒在导轨上滑动时,a、b、c各点间都有电势差,若要求a与c点的电势均高于
b点,则: ( )
A.金属棒应向右加速运动
B.金属棒应向右减速运动
C.金属棒应向左加速运动
D.金属棒应向左减速运动
题型:不详
难度:
|
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如图所示,电阻忽略不计的两根两平行光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的电阻R。在水平虚线L
1
、L
2
间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为
d
=0.5m。导体棒a的质量m
a
=0.2kg、电阻
R
a
=3Ω;导体棒b的质量
m
b
=0.1kg、电阻
R
b
=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场。(不计a、b之间的作用)求:
(1)在整个过程中,
a
棒和
b
棒分别克服安培力做了多少功?
(2)在b穿过磁场区域过程中,电阻R产生的电热;
(3)M点和N点距
L
1
的高度分别为多少?
题型:不详
难度:
|
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如图所示,在倾角为
的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,一个质量为m,边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时,即恰好做匀速直线运动,求:
(1)当
边刚越过
时,线框的加速度多大?方向如何?
(2)当
到达
与
中间位置时,线框又恰好作匀速运动,求线框从开始进入到
边到达
与
中间位置时,产生的热量是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场宽度为
,正方形金属框边长为
,每边电阻均为
R
/4,金属框以速度
v
的匀速直线穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,当金属框
cd
边到达磁场左边缘时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化.
(1)求金属框进入磁场阶段,通过回路的电荷量;
(2)在图丙
i
-
t
坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流
i
随时间
t
的变化图线(取逆时针方向为电流正方向);
(3)求金属框穿过磁场区的过程中
cd
边克服安培力做的功
W
.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,水平的平行虚线间距为
d
=50cm,其间有
B=
1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为
l
=10cm,线圈质量
m=
100g,电阻为
R
=0.20Ω。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为
h
=80cm。将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取
g
=10m/s
2
,
求:(1) 线圈下边缘刚进入磁场时,线圈产生电流的大小和方向;
(2)线圈进入磁场过程中产生的电热
Q
。
题型:不详
难度:
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