题目内容

如图所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为L的正方形，开始时磁感应强度为B0．若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化（写出B与t的关系式）？
要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有：
B0L2=BL（L+vt），
解之得：B=
B0L
L+vt

答：磁感应强度随时间变化的规律为：B=
B0L
L+vt
．
练习册系列答案
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如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2．则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El：E2分别为（　　）
A．c→a，2：1B．a→c，2：1C．a→c，1：2D．c→a，1：2
如图，间距为L=0.9m的两金属导轨足够长，与水平面成37°角平行放置．导轨两端分别接有电阻R1和R2，且R1=R2=10Ω，导轨电阻不计．初始时S处于闭合状态，整个装置处在匀强磁场中，磁场垂直导轨平面向上．一根质量为m=750g的导体棒ab搁放在金属导轨上且始终与导轨接触良好，棒的有效电阻为r=1Ω．现释放导体棒，导体棒由静止沿导轨下滑，达到稳定状态时棒的速率为v=1m/s，此时整个电路消耗的电功率为棒的重力功率的四分之三．取g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）稳定时导体棒中匀强磁场磁感应强度B；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数μ；
（3）断开S后，导体棒的最终速率．
如图所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流（　　）
A．当E点经过边界MN时，感应电流最大
B．当P点经过边界MN时，感应电流最大
C．当F点经过边界MN时，感应电流最大
D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大
如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则（　　）
A．导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I=
BLv0
R
B．导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a=g-
μB2L2v0
2mR
C．导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s=
2Rq
BL
D．导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Q=
1
4
m
v20
-
μmgRq
BL
如图所示，P、Q是两根足够长的竖直金属杆（电阻忽略不计），处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，螺线管MN上的绕线方式没有画出，导轨与螺线管的绕线接头c、d之间用导线相连，A是MN正下方水平放置在地面的金属圆环．将金属棒ef由静止释放，ef下滑中与P、Q杆接触良好且无摩擦．在金属棒释放后（　　）
A．A环中有越来越大的感应电流
B．A环对地面的压力先增大后减小至恒定值
C．A环的面积有扩张的趋势
D．只改变螺线管的绕线方向，则A环对地面的压力变化规律不变
如图所示，匀强磁场的磁感强度为0.5T，方向垂直纸面向里，当金属棒ab在水平恒力作用下沿光滑导轨水平向左匀速运动时，电阻R上消耗的功率为2w，已知电阻R=0.5Ω，导轨间的距离l=0.4m，导轨电阻不计，金属棒的电阻r=0.1Ω，求：
（1）金属棒ab中电流的方向；
（2）金属棒匀速滑动的速度；
（3）水平恒力的大小．
如图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有（　　）
A．导体下落过程中，机械能守恒
B．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量
C．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能
D．导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能
如图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比∶∶=1∶2∶3，其他部分电阻不计．当断开，而、闭合时，回路中感应电流为I，当断开，而、闭合时，回路中感应电流为5I，当断开，而、闭合时，可判断
A．闭合回路中感应电流为4I
B．闭合回路中感应电流为7I
C．、消耗的功率之比∶为3∶1
D．上下两部分磁场的面积之比∶为3∶25

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