固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab

固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab

题型:不详难度:来源:
固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边电阻可忽略的铜线,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里.现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图12-3-14所示),以恒定速度从ad滑向bc,当PQ滑到距离ad多少时,通过PQ段电阻丝的电流最小?最小电流为多少?方向如何?

答案
PQ滑到ab的中点;; 由Q到P
解析
根据题意画出如右图所示的等效电路图,当总电阻最大时,通过PQ段电阻丝的电流最小,并联,又由于,根据所学稳恒电流的知识得到:当时外电路电阻最大,即总电阻最大.     故PQ滑到ab的中点时PQ段电阻丝的电流最小

根据法拉第电磁感应定律得到产生的感应电动势为
故流过PQ电阻丝的最小电流(即总电流)为
根据右手定则得到电流方向由Q到P
举一反三
如图12-3-15所示,有一磁感应强度为B=0.40T的匀强磁场,其磁感线垂直地穿过半径的金属环,OA是一根金属棒,它贴着圆环沿顺时针方向绕O点匀速转动,OA棒的电阻,电路上三只电阻,圆环与其他导线的电阻不计,当电阻消耗的电功率为时,OA棒的角速度多大?

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如图12-4-8所示,MN和PQ为平行放置的光滑金属导轨,其电阻不计,ab、cd为两根质量均为m的导体棒,垂直置于导轨上,导体棒有一定电阻,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,原来两导体棒都静止,当ab棒受到瞬时冲量而向右以速度运动后,(设导轨足够长,磁场范围足够大,两棒不相碰)(     )
A.cd棒先向右做加速运动,然后做减速运动
B.cd棒向右做匀加速运动
C.ab棒和cd棒最终将以的速度匀速向右运动
D.从开始到ab、cd都做匀速运动为止,在两棒的电阻上消耗的电能是

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如图12-4-9所示,矩形线圈长为L、宽为h,电阻为R,质量为m,在空气中竖直下落一段距离后(空气阻力不计),进入一宽度也为h、磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈进入磁场时的动能为,线圈刚穿出磁场时的动能为,这一过程中产生的热量为Q,线圈克服磁场力做的功为,重力做的功为,线圈重力势能的减少量为,则以下关系中正确的是(     )
A.B.
C.D.

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如图12-4-10所示,CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U”型金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上架着一个金属棒ab,在极短时间内给ab棒一个水平向右的冲量,使它获得一个速度开始运动,最后又静止在导轨上,则ab棒在运动过程中,就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较(    )
A.安培力对ab棒做的功相等
B.电流通过整个回路所做的功相等
C.整个回路产生的总热量不同
D.ab棒动量的改变量相同

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如图12-4-12所示,在光滑绝缘的水平面上,一个半径为10cm、电阻为、质量为0.1kg的金属圆环以的速度向一有界磁场滑去,磁场的磁感应强度为0.5T.经过一段时间圆环恰有一半进入磁场,共产生了3.2J的热量,则此时圆环的瞬时速度为__________,瞬时加速度为_______

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