- 磁场
- 共810题
如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成300角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B =(0.4 -0.2t)T,图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则:
正确答案
解析
略
知识点
4.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是
正确答案
解析
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知识点
11.如图所示,“凸”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一竖直平面内,ab边长为l,cd边长为2l,ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,cd边到磁场上边界的距离为2l,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动,在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内,且ab、cd边保持水平,重力加速度为g;求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍
(2)磁场上下边界间的距离H
正确答案
(1)设磁场的磁感应强度大小为B,cd边刚进磁场时,线框做匀速运动的速度为v1
E1=2Blv1 ①
设线框总电阻为R,此时线框中电流为I1,闭合电路欧姆定律,有

设此时线框所受安培力为F1,有

由于线框做匀速运动,其受力平衡,有
mg=F1 ④
由①②③④式得

设ab边离开磁场之前,线框做匀速运动的速度为v2,同理可得

由⑤⑥式得
v2=4v1 ⑦
(2)线框自释放直到cd边进入磁场前,有机械能守恒定律,有
2mgl=1/2m
线框完全穿过磁场的过程中,由能量守恒定律,有

由⑦⑧⑨式得

解析
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知识点
19.如图所示,abcd为水平放置的平行“
正确答案
解析
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知识点
35.如图17(a)所示,平行长直金属导轨
(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;
(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。
正确答案
(1)E=0.04V;
(2)Fm=0.04N,i=t-1(其中,1s≤t≤1.2s)。
解析
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知识点
边长为l、粗细均匀的N匝正方形线圈abcd,总质量为m,以水平方向的一边ab为轴可自由转动,线框处在方向竖直向上的匀强磁场中,如图所示,当线框中通入电流I时,线框转至其平面与竖直方向成
正确答案
mgtan

解析
略
知识点
如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,通有大小均为I且方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,其连线与导线垂直,a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等,已知直线电流I 产生的磁场中磁感应强度的分布规律是



正确答案

解析
略
知识点
如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°角固定放置,导轨间连接一阻值为4Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计,在两平行虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0.5m,导体棒a的质量为ma=0.6kg,电阻Ra=4Ω;导体棒b的质量为mb=0.2kg,电阻Rb=12Ω;它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好,现从图中的M、N处同时将它们由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场(g取10m/s2,sin53°=0.8,且不计a、b之间电流的相互作用),求:
(1)在整个过程中,a、b两导体棒分别克服安培力做的功;
(2)在a穿越磁场的过程中,a、b两导体棒上产生的焦耳热之比;
(3)在穿越磁场的过程中,a、b两导体棒匀速运动的速度大小之比;
(4)M点和N点之间的距离。
正确答案
见解析
解析
(1)

同理
(2)在a穿越磁场的过程中,a是电源,b与R是外电路,



(3)设b在磁场中匀速运动的速度大小为vb,则b中的电流
电路的总电阻R总1=14Ω
由以上两式得:
同理a棒在磁场中匀速运动时R总2=7Ω

(4)由题意得:进入磁场前两者速度始终相等,当b进入磁场时,速度为vb,且开始匀速运动,穿过磁场的时间为t。
当a进入磁场时速度为va,
有
d=vbt ②
va:vb=3:2 ③
得 

导体棒从释放到进入磁场前的运动有 
可得M点、N点到L1的距离分别为Sa=9/8m,Sb=1/2m SMN=5/8m
知识点
7.音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机。题7图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为



(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向。
(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为
正确答案
(1)安培力的大小:
(2)安培力的功率:
解析
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知识点
24.小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为


(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数
(2)进一步探究电磁感应现象,另选




正确答案
(1)

解析
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知识点
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