- 法拉第电磁感应定律
- 共387题
15.如图所示,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L,上方连接一个阻值为R的定值电阻,虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上,金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m;将金属杆l固定在磁场的上边缘,且仍在磁场内,金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放,进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界h(h< ho)处由静止释放,在金属杆2进入磁场的同时,由静止释放金属杆1,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
14.如图为两相互平行且倾斜放置的导轨,导轨平面的倾角为30°,导轨表面光滑,导轨间的距离L=1 m,导轨下端接有电阻R=0.8Ω,导轨电阻不计.匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感应强度B=1T,质量m=0.5 kg.电阻r=0.2Ω的金属棒ab垂直置于导轨上.现用沿轨道平面向上且垂直于金属棒的力,使金属棒ab沿斜面向上运动,金属棒先以2m/s2的加速度做匀加速运动,当ab棒滑行1 m后速度保持不变,g取10 m/s2.
求:
(1)金属棒匀速运动时的拉力F的大小;
(2)拉力F的最大功率;
(3)金属棒开始运动后前3 s内通过电阻R的电量.
正确答案
(1)4.5N;
(2)11W;
(3)5C
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
25.磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd。当磁场B1和B2同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动。已知两导轨间距L1=0. 4 m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=B=1.0T。金属框的质量m=0.1 kg,电阻R=2.0Ω。设金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k=0. 08 kg/s。求:
(1)若金属框达到某一速度时,磁场停止运动,此后某时刻金属框的加速度大小为a=6.0m/s2,则此时金属框的速度v1多大?
(2)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,求此时线框的加速度a′的大小。
(3)若磁场的运动速度始终为v0=5m/s,求金属框的最大速度v2为多大?此时装置消耗的功率为多大?
正确答案
(1)E=E1+E2=2BL1v1
I=E/R
F1=BIL1
kv1+2F1=ma
解得:v1=1.5m/s
(2)E′=E1+E2=2BL1(v0-v′)
I′=E′/R
F′=BI′L1 2F′- kv1=ma′
解得a′=8m/s2
(3)最大速度时,框匀速运动
得v2=4m/s
此时 P电=
Pf = k=1.28W
故P = P电+Pf =1.6W
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
17.如图所示,匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下,垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力F作用下做匀加速直线运动,通过两线圈感应出电压,使电压表示数U保持不变。已知变阻器最大阻值为R,且是定值电阻R2 的三倍,平行金属板MN相距为d。在电场作用下,一个带正电粒子从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区,该磁场的磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外,其下边界AD距O1O2连线的距离为h。已知场强B2 =B,设带电粒子的电荷量为q、质量为m,则高度,请注意两线圈绕法,不计粒子重力。求:
(1)试判断拉力F能否为恒力以及F的方向(直接判断);
(2)调节变阻器R的滑动头位于最右端时,MN两板间电场强度多大?
(3)保持电压表示数U不变,调节R的滑动头,带电粒子进入磁场B2后都能击中AD边界,求粒子打在AD边界上的落点距A点的距离范围。
正确答案
(1)F不能为恒力,F方向向左
(2),R1 =3R2 =3R ①
MN两板间电压: ②
场强: ③
解得场强大小: ④
(3)带电粒子在O1O2间加速: ⑤
在磁场B2中: ⑥
∴ 运动半径:
①当变阻器的滑动头位于最右端时,MN间电压最小,带电粒子在磁场中运动的半径最小。此时:
⑦
即:粒子垂直打在AD上,所求的距离:s1=h
②当变阻器的滑动头位于最左端时,MN间电压最大,带电粒子在磁场中运动的半径最大。
此时: ⑧
⑨
解得: ⑩
故所求的落点距离范围:
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
15.某一学习小组在研究电磁感应现象时,利用一根粗细均匀的金属丝弯成导轨abcd,ab=3bc。导体棒ef的电阻是bc段电阻的两倍,如图所示,匀强磁场垂直于导轨平面,当用平行于导轨的外力将导体棒ef由靠近bc位置匀速向右移动时,则( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
扫码查看完整答案与解析