如图,水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环,环面水平,圆环总电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒
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如图,水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环,环面水平,圆环总电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒
题型:不详
难度:
来源:
如图,水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环,环面水平,圆环总电阻为r;空间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽略的导体棒AC置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。一拉力作用于棒中点使其以恒定加速度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是
A.棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A流向C
B.棒通过整个圆环所用的时间为
C.棒经过环心时流过棒的电流为
D.棒经过环心时所受安培力的大小为
答案
D
解析
试题分析:据题意,当棒运动过程中,由右手定则可得感应电流方向为从C到A,故选项A错误;由于棒做匀加速运动,棒通过整个环的时间为:
,即
,故选项B错误;棒经过环心时速度为:
,即
,此时产生电流为:
,故选项C错误;棒经过环心时受到的安培力为:
,故选项D正确。
举一反三
在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场,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,如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t=0时刻以速度v
0
进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t
0
,线框ab边到达gg′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是( )
A.当ab边刚越过ff′时,线框加速度的大小为gsinθ
B.t
0
时刻线框匀速运动的速度为
C.t
0
时间内线框中产生的焦耳热为
D.离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动
题型:不详
难度:
|
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如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R
1
、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R
2
,已知R
1
=12R,R
2
=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,两平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v
1
,下落到MN处的速度大小为v
2
。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R
2
上的电功率P
2
。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v
3
,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
题型:0110 期末题
难度:
|
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如图所示,先后以速度v
1
和v
2
匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v
1
=2v
2
,在先后两种情况下
[ ]
A.线圈中的感应电流之比为I
1
∶I
2
=2∶1
B.线圈中的感应电流之比为I
1
∶I
2
=1∶2
C.线圈中产生的焦耳热之比Q
1
∶Q
2
=1∶4
D.通过线圈某截面的电荷量之比q
1
∶q
2
=1∶1
题型:0102 期末题
难度:
|
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如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经时间t
1
后速度为v,加速度为a
1
,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率P恒定,棒由静止经时间t
2
后速度为v,加速度为a
2
,最终也以速度2v做匀速运动,则
[ ]
A.t
2
=t
1
B.t
1
>t
2
C.a
2
=2a
1
D.a
2
=3a
1
题型:同步题
难度:
|
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如图a所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v
0
进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t
0
时刻线框到达2位置速度又为v
0
并开始离开匀强磁场。此过程中v-t图象如图b所示,则
[ ]
A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav
0
B.在t
0
时刻线框的速度为v
0
-
C.线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t
0
时刻线框的速度大
D.线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb
题型:同步题
难度:
|
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