热门试卷

如图（甲）所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的单匝正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，垂直于水平面的方向上存在着以MN为边界、方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为B=0.4T。正方形金属线框的一边ab与MN重合（位置Ⅰ），在力F作用下由静止开始向右平动，经过5s线框刚好被完全拉入另一磁场（位置Ⅱ）。测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图（乙）所示，是一条过原点的直线。在金属线框由位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，

（1）求线框磁通量的变化及感应电动势的平均值；

（2）写出水平力F随时间t变化的表达式；

（3）已知在这5s内力F做功1.5J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？

如图所示，两条平行的金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，两导轨之间距离L=1m，且MP、AB、CD、EF之间间距也均为L=1m，导轨MN、PQ和MP单位长度电阻均为，虚线AB右侧空间存在匀强磁场，磁场方向竖直向下，且大小随时间的变化关系为：，导体棒开始时在外力作用下静止于CD处，若导体棒电阻的不计，求：

（1）通过导体棒的电流大小和方向；

（2）若导体棒在外力作用下以2m/s的速度匀速向右运动，在t=0时刻刚好经过CD处，则此时导体棒所受的安培力为多大；

（3）在第（2）问的情景下，导体棒从CD匀速运动到EF的过程中安培力做的功为多少？

在如图所示的装置中，PQM和是两根固定的平行、光滑金属轨道，其中PQ和水平而QM和竖直，它们之间的距离均为L。质量为m、电阻为R的光滑金属棒ab垂直于PQ放置在水平轨道上，在它的中点系着一根柔软轻绳，轻绳通过一个被固定的轻小的定滑轮在另一端系住一个质量为m的物块A，定滑轮跟水平轨道在同一个平面内，轻绳处于绷直状态。另一根质量为m、电阻为R的金属棒cd垂直于QM和紧靠在竖直轨道上，它在运动过程中始终跟轨道接触良好。整个装置处在水平向右的、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知重力加速度为g，轨道和轻绳足够长，不计其余各处摩擦和电阻。现同时由静止释放物块A和金属棒cd，当物块A的速度达到某个值时，cd棒恰好能做匀速运动。

求：

（1）cd棒匀速运动的速度大小；

（2）运动过程中轻绳产生的张力的大小；

（3）若cd棒从静止释放到刚达到最大速度的过程中产生的焦耳热为W，求此过程中cd棒下落的距离。

如图所示，一个匝数n=100、边长L=0.1m的正方形导线框abcd，以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，在运动过程中线框平面始终与磁场垂直，已知线框的总电阻R=25Ω。求在进入磁场的整个过程中

（1）导线中感应电流的大小；

（2）ab边所受安培力的大小；

（3）线框中产生的热量。

如图所示，两根相距为d的足够长的光滑平行金属导轨位于xoy竖直面内，一端接有阻值为R的电阻。在y>0的一侧存在沿x轴均匀的垂直纸面的磁场，沿y轴大小。一质量为m的阻值为r的金属直杆与金属导轨垂直，在导轨上滑动时接触良好，当t=0时位于y=0处，速度为v0，方向沿y轴的正方向。在运动过程中，有一大小可调节的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为a，方向沿y轴的负方向。设导轨电阻忽略不计，空气阻力不计，重力加速度为g。问：

（1）该回路中的感应电流持续的时间多长?

（2）当金属杆的速度大小为v0/2时，回路中的感应电动势为多大?

（3）在何时感应电流最大？最大值为多少？

（4）请写出施加于金属杆上的外力F和时间t的关系式。