如图所示,将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通以0.4 A电流时,
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如图所示,将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通以0.4 A电流时,
题型:不详
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如图所示,将长为50 cm、质量为10 g的均匀金属棒ab的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态,位于垂直于纸面向里的匀强磁场中,当金属棒中通以0.4 A电流时,弹簧恰好不伸长,求:匀强磁场的磁感应强度是多大?
答案
B=0.49 T
解析
根据题可知弹簧恰好不伸长,因此重力和安培力大小相等方向相反,故有:mg=BIL,所以:B=
=0.49T
故匀强磁场的磁感应强度B="0.49" T.
举一反三
如图甲所示,
为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距
,导轨左端连接一个R=2
的电阻,将一根质量
的金属棒
垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与
金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒为P=8W,使棒从静止开始向右运动。已知从金属棒开始运动直至达到稳定速度的过程中电阻R产生的热量
。试解答以下问题:
(1)金属棒达到的稳定速度是多少?
(2)金属棒从开始运动直至达到稳定速度所需的时间是多少?
(3)金属棒从开始运动直至达到稳定速度的过程中所产生的平均感应电动势可在什么数值范围内取值?
(4)在乙图中画出金属棒所受的拉力F随时间
变化的大致图像。
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如图所示,在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨,倾角为θ,导轨间距为L,在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线,接以如图所示的电源,电流强度为I,通电导线恰好静止,则匀强磁场的磁感强度必须满足一定条件,下述所给条件正确的是.
A.B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向上
B.B=mgcosθ/IL,方向垂直斜面向下
C.B=mg/IL,方向沿斜面水平向左
D.B=mgtgθ/IL,方向竖直向上
题型:不详
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光滑平行金属导轨M、N水平放置,导轨上放置着一根与导轨垂直的导体棒PQ。导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接,如图13所示。在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。先将开关接在位置a,使电容器充电并达到稳定后,再将开关拨到位置b。导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动,设导轨足够长。则以下说法中正确的是 ( )
A.空间存在的磁场方向竖直向下
B.导体棒向右做匀加速运动
C.当导体棒向右运动的速度达到最大时,电容器的电荷量为零
D.导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量Q<CE
题型:不详
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磁悬浮列车是一种高速运载工具,它由两个系统组成。一是悬浮系统,利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。另一是驱动系统,即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用,使车体获得牵引力,图22就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ和MN,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B
1
和B
2
,且B
1
和B
2
的方向相反,大小相等,即B
1
=B
2
=B。列车底部固定着绕有N匝闭合的矩形金属线圈abcd(列车的车厢在图中未画出),车厢与线圈绝缘。两轨道间距及线圈垂直轨道的ab边长均为L,两磁场的宽度均与线圈的ad边长相同。当两磁场B
l
和B
2
同时沿轨道方向向右运动时,线圈会受到向右的磁场力,带动列车沿导轨运动。已知列车车厢及线圈的总质量为M,整个线圈的总电阻为R。
(1)假设用两磁场同时水平向右以速度v
0
作匀速运动来起动列车,为使列车能随磁场运动,列车所受的阻力大小应满足的条件;
(2)设列车所受阻力大小恒为f,假如使列车水平向右以速度v做匀速运动,求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量;
(3)设列车所受阻力大小恒为f,假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车,当两磁场运动的时间为t
1
时,列车正在向右做匀加速直线运动,此时列车的速度为v
1
,求两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t
0
。
题型:不详
难度:
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在图2所示的四个情景中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B中的导线框为正方形,C、D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时,以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。则在图2所示的四个情景中,产生的感应电流i随时间t的变化规律如图1所示的是
A B C D
题型:不详
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