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如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为
,下落距离为0.8R时电动势大小为
,忽略涡流损耗和边缘效应.关于
、
的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是( )
A.
>
,a端为正
B.
>
,b端为正
C.
<
,a端为正
D.
<
,b端为正
试题答案
相关练习册答案
D
当铜棒向下运动时,由左手定则可知,铜棒中的自由电子由于受洛伦兹力作用将向a端运动,故铜棒b端为正极,当铜棒下落距离为0.2R时,由机械能守恒定律可得:
,所以
,此时铜棒的有效切割长度:
,此时铜棒的感应电动势
,同理,当棒下降距离为0.8R时感应电动势大小
,故
,所以选D
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(2011年浙江调研)如图所示,光滑金属导轨
AC
、
AD
固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为
B
的匀强磁场中.有一质量为
m
的导体棒以初速度
v
0
从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在
A
点.在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过
A
点的总电荷量为
Q
.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为
R
,其余电阻不计.则( )
A.该过程中导体棒做匀减速运动
B.该过程中接触电阻产生的热量为
m
v
C.开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为
S
=
D.当导体棒的速度为
v
0
时,回路中感应电流大小为初始时的一半
如图2所示,n=50匝的圆形线圈M,它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图所示,则ab两点的电势高低与电压表的读数为:
A.
>
,20V
B.
>
,100V
C.
<
,20V
D.
<
,100V
如图,光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈冲人一匀强磁场,线圈全部进入磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场宽度大于线圈宽度,那么( )
A.线圈恰好在刚离开磁场的地方停下
B.线圈在磁场中某位置停下
C.线圈在未完全离开磁场时即已停下
D.线圈完全离开磁场以后仍能继续运动,不会停下来
如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是( ).
A.电路中的感应电流
B.电路中的磁通量
C.ef棒所受的拉力
D.电路中的磁通量变化率
如图所示,竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨,自身的电阻不计.磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=0.50T.两导体棒ab、cd的长都和导轨宽度相同,为l=0.20m,电阻均为r=0.10Ω,重量均为G=0.10N,导体棒与导轨接触良好.现用竖直向上的推力F推ab,使它匀速上升,此时观察到cd处于静止.下列说法正确的是
A.ab受到的推力F大小为0.10N;
B.ab上升的速度为2.0m/s;
C.2.0s内回路中产生的电能为0.40J;
D.2.0s内cd上产生的电热为0.40J。
如图的螺线管,横截面积为S、匝数为N、电阻为r ,螺线管与一根电阻为2 r 的金属丝连接,向右穿过螺线管的匀强磁场随时间变化的规律如图,求0至t
0
时间内:
(1)通过金属丝的感应电流大小和方向
(2)金属丝中感应电流产生的焦耳热量Q
(3)金属丝中流过的感应电量q
如图所示,宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面,一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上,椭圆的长轴平行磁场边界,短轴小于d。现给导体框一个初速度v
0
(v
0
垂直磁场边界),已知导体框全部在磁场中的速度为v,导体框全部出磁场后的速度为v
1
;导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q
1
,导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q
2
。下列说法正确的是
A.导体框离开磁场过程中,感应电流的方向为顺时针方向
B.导体框进出磁场都是做匀变速直线运动
C.Q
1
> Q
2
D.Q
1
+ Q
2
=
m(v
0
2
-v
1
2
)
如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化率为
(
为常量).一边长为
的线框,其电阻为R,线框有一半面积处于磁场区域中.则线框中感应电流的
表达式为____________;
线框电功率表达式为____________.
关 闭
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