- 法拉第电磁感应定律
- 共387题
7.如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对棒施一平行于导轨的外力F,棒由静止开始沿导轨向上运动,通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
正确答案
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每小题给出的选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
知识点
14.如图甲所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd 与水平面成=30固定,导轨间距离为
=1 m,电阻不计。一个阻值为R0的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B=lT。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下滑过程中与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R,测定金属棒的最大速度
,得到
的关系如图乙所示。取g= 10
。求:
(1)金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值;
(2)当电阻箱R取2,且金属棒的加速度为
g时,金属棒的速度。
正确答案
(1)金属棒以速度vm下滑时,根据法拉第电磁感应定律有:E=Blvm
由闭合电路欧姆定律有:E=I
当金属棒以最大速度vm下滑时,
根据平衡条件有:BIl=mgsinθ 由
图象可知: ,
解得:m=0.2kg,R0=2Ω
(2)设此时金属棒下滑的速度为v,
根据法拉第电磁感应定律有:E/=I/当金属棒下滑的加速度为
时,
根据牛顿第二定律有:mgsinθ-BI′l=ma
联立解得:v=0.5m/s
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知识点
5.半径为r的带缺口刚性金属圆环在纸面上固定放置,并处在变化的磁场中,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如甲图所示.磁场的方向垂直于纸面,规定垂直纸面向里为正,变化规律如乙图所示.则以下说法正确的是( )
正确答案
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知识点
19.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界,边界的宽度为S,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象(其中OA、BC、DE相互平行)。已知金属线框的边长为L(L<S)、质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量.(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件,以下说法正确的是( )
正确答案
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知识点
20.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框.金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界.并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象,图中字母均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
正确答案
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6.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L3与L4之间存在匀强磁场,磁感应强度大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面向里.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,t2~t3之间图线为与t轴平行的直线,t1~t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线,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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5.如图所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻,线圈外接一个阻值
的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图已所示.下列说法中正确的是( )
正确答案
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12.如图所示,图a表示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R 。线框以垂直磁场边界的速度匀速通过磁场区域。在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右。求:
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)在b图中,画出ab两端电势差随距离变化的图像。其中
。
正确答案
(1)cd切割磁感线产生的感应电动势: ①
回路中的感应电流: ②
ab两端的电动势差 ③
b端电势比a端高
(2)设线框从cd边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t
由焦耳定律有: ④
其中 ⑤
联立②④⑤式解得产生的热量为:
⑥
(3)ab两端电势差随距离变化的图像如图。
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4.如图所示,边长为a 的闭合金属正三角形框架,左边竖直且与磁场右边界平行,完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现用沿直线OO'方向的外力F 把框架匀速水平向右拉出磁场,外力F 随拉出磁场的距离x 的变化图像可能正确的是( )
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18. 如图甲所示,在列车首节车厢下面安装一电磁铁,电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场, 首节车厢经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈产生的电脉冲信号传到控制中心。图乙为 某时控制中心显示屏上的电脉冲信号,则此时列车的运动情况是( )
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