题目内容

如图所示,平行导轨水平放置,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,两金属棒、和轨道组成闭合电路,用水平恒力F向右拉,使、分别以和的速度向右匀速运动,若棒与轨道间的滑动摩擦力为,则回路中感应电流的功率为(    )              
A．B．C．
D．
C
对、棒受力分析如下图所示,从能的转化与守恒角度出发,可推知外力F克服棒所受的摩擦力做功直接将其他形式的能转化为内能,而F克服安培阻力做的功将其他形式的能转化为电能,其功率为P电=(F-f)Va,故感应电流做功的功率也为,C项正确.本题易错选D,实际上它是回路的总电能的一部分。在棒上通过克服做功转化为棒与轨道的内能,功率.这时棒与相当于电动机通过感应电流而运动,把电能通过克服做功转化为内能.电能的另一部分,由电流的热效应转化为电路的内能,电能的另一部分,由电流的热效应转化为电路的内能,其功率为感应电流做功的总功率减去棒上输出的功率,即,故D项所指正是这部分功率而非感应电流做功的总功率.
练习册系列答案
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如图12.2-3，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过t时间转过1200角，求：（1）线框内感应电动势在时间t内的平均值。（2）转过1200角时感应电动势的瞬时值。
如图所示，两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L，足够长，在其上放里两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m、m，电阻阻值均为R（金属导轨及导线的电阻均可忽略不计），整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中．
(1)现把金属棒ab锁定在导轨的左端，如图甲，对 cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F，使金属棒cd向右沿导轨运动，当金属棒cd的运动状态稳定时，金属棒cd的运动速度是多大？
(2)若对金属棒ab解除锁定，如图乙，使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量是多少？整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大？
如图所示，ab、cd是两根固定的竖直光滑的足够长金属导轨，导轨上套有一根可滑动的金属细棒，整个装置放在磁感应强度B=0.5T的水平匀强磁场中。已知棒长L=10cm，电阻R=0.2Ω，质量m=20g，开始时处于静止状态。电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω，导轨的电阻、空气阻力均不计，取g=10m/s2。当电键K闭合后，试求：
（1）棒L的最大加速度；
（2）棒L的最大速度；
（3）棒L达到最大速度后，棒L发热消耗的功率与整个电路消耗的功率之比；
（4）若棒L从静止到速度达到最大过程中上升了s=10m，则在这过程中，安培力对棒L所做的功是多少？
如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0《L。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是
A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为：a→b→c→d→a
B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为：a→d→c→b→a
C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等
D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动
 
如图1所示，一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流（   ）
A．沿abcd流动
B．沿dcba流动
C．由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是dcba流动
D．由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是abcd流动
如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上。设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正。当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流
如图所示，光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，轨道间距为0. 2 m，金属杆ab的质量为0. 1 kg，电容器电容为0.5 F，耐压足够大，因为理想电流表，导轨与杆接触良好，各自的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小为0.5 T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。现用水平外力F拉ab向右运动，使电流表示数恒为0. 5 A。

（1）求t=2s时电容器的带电量。
（2）说明金属杆做什么运动。
（3）求t=2s时外力做功的功率。
如图12－6所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框．当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将（   ）
A．保持静止不动B．逆时针转动
C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向．

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