- 法拉第电磁感应定律
- 共387题
21.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC,已知∠B=0,导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下,沿垂直DE方向以速度V匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图象中正确的是( )
正确答案
解析
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知识点
25.如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知两轨道之间的距离为L = 2m,重力加速度g取l0m/s2,轨道足够长且电阻不计。
(1)当R = 0时,求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向;
(2)求金属杆的质量m和阻值r;
(3)当R = 4Ω时,求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。
正确答案
解析
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知识点
20.如图所示,甲图中的电容器C原来不带电,除电阻R外,其余部分电阻均不计,光滑且足够长的导轨水平放置,现给导体棒ab水平向右的初速度v,则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是( )
正确答案
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知识点
24.如图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.2m,在桌面上的部分是水平的,仅在桌面上有磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场。电阻R=3。桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg,其电阻r=1
,在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2。求:
(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小。
(2)整个过程中电阻R放出的热量。
正确答案
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知识点
18.直导线MN中通有如图所示的变化的电流,它的右侧放有一闭合线圈,设电流以M到N为正方向,在T/4到T/2时间内,线圈中的感应电流为( )
正确答案
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知识点
21.如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正,由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是 ( )
正确答案
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知识点
21.如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则( )
正确答案
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知识点
25.如图甲所示,光滑导体框架水平放置,空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为,质量为
、电阻为
的导体棒AC横放在框架上。现用轻绳栓住导体棒,轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与质量为
的物体D相连,电 动机的内阻为
。电路接通后,导体棒AC平行于EF向右运动(其运动情况如图乙所示),且电压表的读数恒为
,电流表的读数恒为
。不计导体框的电阻,
,求:
(1)电动机的输出功率;
(2)匀强磁场的宽度;
(3)导体棒在变速阶段产生的热量。
正确答案
(1)电动机的输入功率,电动机的输出功率
(2)导体棒最终做匀速直线运动,设速度为,此时棒的电动势为
,电流
,安培力
,
设右端线的拉力为F,由平衡条件,由图像知
,又由以上各式解得:
(3)对系统由能量守恒得,其中
,解得
(其它方法正确也得分)
解析
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知识点
21.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2,磁感应强度的大小为 B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离
的关系图象正确的是 ( )
正确答案
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24.宽度为L,足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为,匀强磁场磁感应强度为B,方向垂直于导轨向上,范围足够大,导轨的上端连着一个阻值为R的电阻,下端连着一个来2R的电阻,导轨电阻不计。金属棒ab长为L,质量m,电阻也为R,垂直地放在导轨上。在某一平行于导轨向上的恒力(图中未画出)的作用下,ab棒从静止开始沿导轨向上运动,最后达到稳定的运动状态。整个过程中,通过斜面底端电阻2R的最大电流为I,求:
(1)求通过ab棒的最大电流;
(2)ab棒的最大加速度;
(3)ab棒的最大速度。
正确答案
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