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如图1所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线
与磁场边界重合,线圈按图示方向匀速转动,若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿
为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图象是图2所示的( )
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C
试题分析:图示时刻,由楞次定律判断出线圈中感应电流方向为:
,为负方向.线圈中产生的感应电动势表达式为
,S是线圈面积的一半,则感应电流的表达式为
,其中
.故线圈中感应电流按正弦规律变化,根据数学知识得知C正确,ABD错误.
故选C
点评:本题是楞次定律和正弦交变电流瞬时值表达式
的应用,此式计时起点是中性面.
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如图所示,光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L="l" m,与水平夹角为
=30
o
,导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计),导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1
的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上,棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向,坐标原点在CE中点,开始时棒处在x=0位置(即与CE重合),棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时,便开始吸水,质量逐渐增大,设棒质量的增大与位移x的平方根成正比,即m=
,k为一常数,k=0.1kg/m
1/2
。求:
(1)金属棒下滑2 m位移过程中,流过棒的电荷量是多少?
(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动,并加以证明。
(3)金属棒下滑2 m位移时速度为多大?
如图,两根相距
l
=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值
R
=0.15Ω的电阻相连。导轨
x
>0一侧存在沿
x
方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率
k
=0.5T/m,
x
=0处磁场的磁感应强度
B
0
=0.5T。一根质量
m
=0.1kg、电阻
r
=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从
x
=0处以初速度
v
0
=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:
(1)同路中的电流;
(2)金属棒在
x
=2m处的速度;
(3)金属棒从
x
=0运动到
x
=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从
x
=0运动到
x
=2m过程中外力的平均功率。
如图所示,在置于匀强磁场的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆
PQ
以速度
υ
向右匀速运动.已知磁场的磁感应强度为
B
、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为
L
,导体杆
PQ
的电阻为
r
.导轨左端连接一电阻
R
,导轨的电阻忽略不计,则通过电阻
R
的电流方向为______________,导体杆
PQ
两端的电压
U
=_____________.
如图所示,一个边长为
a
、电阻为
R
的等边三角形线框,在外力作用下,以速度
v
匀速穿过宽均为
a
的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为
B
方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流
I
与沿运动方向的位移
x
之间的函数图象,下面四个图中正确的是( )
如图所示,n=10匝的边长为10cm的正方形线圈abcd绕对称轴OO
/
在匀强磁场中匀速转动,已知转动角速度ω=20rad/s,磁感应强度B=10T,外电阻R=6Ω,线圈的电阻r=4Ω。图示位置线圈平面与磁感线平行。求:
(1)从如图位置开始计时,写出感应电流的瞬时表达式;
(2)交流电压表的示数;
(3)从如图位置开始,转过90°的过程中通过线圈某横截面的电量。
如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为
L
.金属圆环的直径也是
L
.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的恒定速度
v
穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流
i
的正方向,则圆环中感应电流
i
随其移动距离
x
的
i
~
x
图象最接近( )
如图所示,环形导线中通有顺时针方向的电流I,则该环形导线中心处的磁场方向为 ( )
A.水平向右
B.水平向左
C.垂直于纸面向里
D.垂直于纸面向外
如图所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L="0.20" m,电阻R="1.0" Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度B="0.50" T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一拉力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速直线运动,加速度a=2m/s
2
.设导轨无限长,测得10秒末拉力F=3.2N.求:
(1)10秒末通过R电流的大小;
(2)杆的质量m 。
(3)若10s内R上所产生的热量为Q=13J,求10s内拉力F所做的功
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