如图所示,半径为a、电阻为R的圆形闭合金属环位于有理想边界的匀强磁场右边沿,环平面与磁场垂直。现用水平向右的外力F将金属环从磁场中匀速拉出,作用于金属环上的拉力

如图所示,半径为a、电阻为R的圆形闭合金属环位于有理想边界的匀强磁场右边沿,环平面与磁场垂直。现用水平向右的外力F将金属环从磁场中匀速拉出,作用于金属环上的拉力

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如图所示,半径为a、电阻为R的圆形闭合金属环位于有理想边界的匀强磁场右边沿,环平面与磁场垂直。现用水平向右的外力F将金属环从磁场中匀速拉出,作用于金属环上的拉力F与位移x的关系图像应是下图中的:
答案
B
解析

专题:电磁感应中的力学问题.
分析:切割的有效长度L=2 = ,在匀速运动的过程中拉力等于安培力,根据FA="BIL=" 求出拉力F与位移x的关系.
解答:解:金属圆环在出磁场的过程中,切割的有效长度L=2=,且拉力等于安培力.所以F=F=BIL==,可知F与x成抛物线关系.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:解决本题的关键掌握切割产生的感应电动势E=BLv,以及知道L为有效长度
举一反三
如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1A。那么

A.线圈消耗的电功率为4W
B.线圈中感应电流的有效值为2A
C.任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4cos
D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin
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如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为 ,其电阻不计,量导轨及其构成的平面均与水平面成角。完全相同的两金属棒 分别垂直轨道放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为 ,电阻均为,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度,棒在平行于导轨向上的力F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒恰好能够保持静止。取,问
(1)通过棒的电流I 是多少,方向如何?
(2)棒受到的力F 多大?
(3)棒每产生的热量,力F 做的功 W 是多少?
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如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度处。磁场宽为3,方向与导轨平面垂直。先由静止释放刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放,两导体棒与导轨始终保持良好接触。用表示的加速度,表示的动能,分别表示 相对释放点的位移。图乙中正确的是
 
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如图所示,矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的边长为l1,ad边的边长为l2,线圈电阻为R,转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电动势为
C.穿过线圈的磁通量的变化率最大
D.线圈ad边所受安培力的大小为

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如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ,导轨间距L,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直斜面向上。将甲乙两个电阻相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲乙相距L。从静止释放两金属杆的同时,在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,使甲金属杆始终沿导轨向下做匀加速直线运动,加速度大小为gsinθ,乙金属杆刚进入磁场时作匀速运动。
(1)求金属杆乙刚进入磁场时的速度.
(2)自刚释放时开始计时,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功.

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