题目内容
14．
如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距为L1=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，磁感应强度为B0=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以$\frac{△B}{△t}$=0.2T/s的变化率均匀地增大．取g=10m/s2．试求：（1）金属棒上电流的方向．
（2）感应电动势的大小．
（3）物体刚好离开地面的时间．
分析 （1）由楞次定律判断感应电流方向．
（2）由法拉第电磁感应定律求感应电动势的大小．
（3）穿过回路的磁感应强度均匀变化，可知产生的感应电流恒定，则ad所受的安培力增大，当安培力等于m的重力时，物体刚好被吊起，根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小，再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间．
解答 解：（1）由楞次定律可以判断，金属棒上的电流由a到d．
（2）设感应电动势的大小为E．由法拉第电磁感应定律得：E=$\frac{△Φ}{△t}$=S$\frac{△B}{△t}$ …①
代入数据解得：E=0.08 V
（3）设物体刚好离开地面的时间为t．物体刚好离开地面时，其受到的拉力为F，棒所受的安培力为F安．由题意可得：
F=mg…②
adz棒受到的安培力 F安=BIL1…③
F=F安…④
其中B=B0+$\frac{△B}{△t}$t…⑤
感应电流 I=$\frac{E}{R}$…⑥
联立①②③④⑤⑥式，代入数据解得：t=5s
答：
（1）金属棒上电流的方向由a到d．
（2）感应电动势的大小是0.08V．
（3）物体刚好离开地面的时间是5s．
点评 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，知道磁感应强度的变化率恒定时感应电流恒定，根据共点力平衡进行求解．
练习册系列答案
相关题目
4．
构建节能减排、低碳经济型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例．电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，电动车就可以连通发电机（克服电磁阻力）向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图甲所示．第二次起动自动充电装置，其动能随位移变化的关系如图乙所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ）
构建节能减排、低碳经济型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例．电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，电动车就可以连通发电机（克服电磁阻力）向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图甲所示．第二次起动自动充电装置，其动能随位移变化的关系如图乙所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ）| A． | 200 J | B． | 250 J | C． | 300 J | D． | 500 J |
如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω．磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面向上，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为q=2C，求：
2．
在测量高压线路的电压时，由于电压过高，通常需借助电压互感器来测量．某同学练习使用电压互感器，实验被测线路的电压u=220$\sqrt{2}$sin100πtV，互感器原副线圈匝数n1=20，n2=440．则正确连接电路时（ ）
在测量高压线路的电压时，由于电压过高，通常需借助电压互感器来测量．某同学练习使用电压互感器，实验被测线路的电压u=220$\sqrt{2}$sin100πtV，互感器原副线圈匝数n1=20，n2=440．则正确连接电路时（ ）| A． | ab接PQ，cd接MN | B． | 线圈ab与cd的磁通量变化率相同 | ||
| C． | 电压表读数为10$\sqrt{2}$V | D． | 当t=0.01s时，电压表读数为0 |
9．如下图所示各图线中表示交变电流的是（ ）
| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
6．
半径为r的圆环电阻为R，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt（k＞0），则（ ）
半径为r的圆环电阻为R，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt（k＞0），则（ ）| A． | 圆环中产生顺时针方向的感应电流 | B． | 圆环具有扩张的趋势 | ||
| C． | 圆环中感应电流的大小为$\frac{k{πr}^{2}}{2R}$ | D． | 图中a、b两点间的电势差U=$\frac{1}{2}$kπr2 |
如图所示，斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接，斜面的倾角为37°，一质量为0.5kg的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放．已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.8T，方向垂直轨道平面，导轨间距L=0.5m，拉力F=0.2N，电阻R=4Ω，一切摩擦不计，求：