- 感生电动势、动生电动势
- 共108题
两根足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨下端接有定值电阻R,匀强磁场方向垂直导轨平面向上。现给金属棒一平行于导轨的初速度
,使金属棒保持与导轨垂直并沿导轨向上运动,经过一段时间金属棒又回到原位置。不计导轨和金属棒的电阻,在这一过程中,下列说法正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1。规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所
示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示。则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
略
知识点
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。
正确答案
见解析
解析
(1)感应电流持续的时间为从开始到棒再次回到出发点的时间,即:
(2)当金属杆的速度大小为v0/2时:
此时的位移为:
此时的磁场:
此时的感应电动势:
(3)设速度为时电流有最大值,考虑到
,不妨设
则位移为:
此时的磁场:
此时的感应电动势:
感应电流为:
由1式可知:当或
时,即:
时,感应电流有最大值。
即时,有感应电流最大值,此时的时间为
感应电流最大值为
(4)施加于金属杆上的外力F随时间t的变化为:
当,以向上为正方向
(
)
当
,与t无关。
知识点
如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在有界匀强磁场内。t0=0时磁感应强度为B0,而后磁场开始均匀减小,在此过程中线圈仅在磁场力作用下运动,v-t图像如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线(数据已给出),则磁感应强度的变化率为_______,t2时刻回路电功率可能为___________。
正确答案
,0或
解析
略
知识点
矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感强度B随时间变化的图象如图所示。t=0时刻,磁感强度的方向垂直于纸面向里,在0~4s时间内,线框的ab边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向),可能如图中的
正确答案
解析
略
知识点
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