题目内容

如图所示，导体杆op可绕轴o沿半径为r的光滑半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω顺时针匀速转动，磁感应强度为B，ao间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则（　　）
A．通过电阻R中的电流方向由o经R到a
B．导体杆o端的电势高于p端的电势
C．回路中的感应电流大小为
Br2ω
R
D．电阻R产生的热功率为
B2r4ω2
4R


A、由右手定则可知电流由o到P，由回路可判定通过电阻的电流为由a经R到o，故A错误．
B、导体棒等效为电源，o为电源负极，P为电源正极，故导体杆o端的电势低于p端的电势，故B错误．
C、导体棒切割磁场产生的感应电动势为：E=Br?
rω
2
，由此可知感应电流为：I=
E
R
=
Br2ω
2R
，故C错误．
D、由Q=I2Rt可求电阻R上的电热功率为：P=I2R=
B2r4ω2
4R
，故D正确．
故选：D
练习册系列答案
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如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为u，金属棒与导轨间接触良好．则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A．流过金属棒的最大电流为
Bd
2gh
2R
B．通过金属棒的电荷量为
BdL
R
C．克服安培力所做的功为mgh
D．金属棒产生的焦耳热为
1
2
mg（h-μd）
如图所示，导体ab是金属线框的一个可动边，ab边长L=0.4m，磁场的磁感强度B=0.1T，当ab边以速度v为5m/s向右匀速移动时，下列判断正确的是（　　）
A．感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为o．2V
B．感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为o．4V
C．感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为o．2V
D．感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为o．4V
如图所示装置中，当cd杆运动时，ab杆中的电流方向由a向b，则cd杆的运动可能是（　　）
A．向右加速运动B．向右减速运动
C．向左匀速运动D．向左减速运动
如图所示，有绝缘外皮的金属导线框abcd放在水平光滑金属导轨上，在磁场中向右运动，匀强磁场垂直水平面向下，则G1表的指针______，G2表的指针______（填“偏转”或“不偏转”）．
如图所示abcd为一竖直放置的正方形导线框，其平面与匀强磁场方向垂直．导线框沿竖直方向从磁场上边界开始下落，直到ab边出磁场（已知磁场高度大于导线框边长），则以下说法正确的是（　　）
A．线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导体横截面的电荷量相等
B．线圈进入磁场和离开磁场的过程中导体内产生的电热相等
C．线圈从进入磁场到完全离开磁场的过程中导体内产生的电热可能等于线圈重力势能的减小
D．若线圈在ab边出磁场时已经匀速运动，则线圈的匝数越多下落的速度越大
如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B．方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒垂直于棒的方向以恒定的速度υ在金属导轨上滑行时，通过电阻R的电流是（　　）
A．
Bdυ
R
B．
Bdυsinθ
R
C．
Bdυcosθ
R
D．
Bdυ
Rsinθ
如图所示，两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后，放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，一根在桌面上，另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上．整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B．开始时两棒静止，自由释放后开始运动．已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦．求：
（1）刚释放时，导体棒的加速度大小；
（2）导体棒运动稳定时的速度大小；
（3）若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为q，求该过程中系统产生的焦耳热．
如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为α，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B，金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连．不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g，现闭合开关S，将金属棒由静止释放．

（1）判断金属棒ab中电流的方向；
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为R2=2R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
（3）当B=0.40T、L=0.50m、α=37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示．取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m．

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