导体切割磁感线时的感应电动势
共4292题

导体切割磁感线时的感应电动势
共4292题

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题型：填空题

填空题

如图所示，处于水平面的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．若发现电容器与导轨P相连的极板带上负电荷，则表明ab在沿导轨向______滑动；如电容器所带电荷量为q，则ab滑动的速度v=______．

正确答案

左

解析

解：由题意可知，电容器极板上带负电荷，ab棒上a端的电势低于b端的电势，感应电动势方向向上，根据右手定则可知，ab在沿导轨向左滑动；

根据电容器的电容公式C=，可得：

电容器的电压为 U=

所以棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=U，

又根据E=BLv，得ab滑动的速度为：v=

故答案为：左，．

题型：填空题

填空题

如图所示，虚线区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一单匝正方形导线框垂直磁场放置，框的右边与磁场边界重合．现将导线框沿纸面垂直边界拉出磁场，则此过程中穿过导线框的磁通量______ （填“增加”或“减少”）；若这一过程磁通量变化了0.05Wb，所用时间为0.1s，导线框中产生的感应电动势是______V．

正确答案

减少

0.5

解析

解：将导线框沿纸面垂直边界拉出磁场，在此过程中，面积S减小，由Φ=BS可知，穿过导线框的磁通量减少；

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：

E===0.5V；

故答案为：减少；0.5．

题型：简答题

简答题

如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37°，底端接电阻R=1.5Ω．金属棒ab的质量为m=0.2kg．电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上从x=0处由静止开始下滑，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin（x）m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．

问：（1）当金属棒ab运动到Xo=6m处时，电路中的瞬时电功率为0.8w，此时金属棒的速度多大？

（2）在上述过程中，安培力对金属棒ab做了多少功？

（3）若金属棒以2m/s的速度从x=0处匀速下滑至Xo=6m处，电阻R上产生的焦耳热为多大？

正确答案

解：（1）设金属棒ab到达X0=6m处的速度为v，

则感应电动势E=BLv=Byv=0.8Bvsin（X0） ①，

此时电路中消耗的电功率为P= ②，

由①②解得：v=m/s；

（2）从金属棒ab运动到Xo=6m处的过程中，由动能定理得：

mgsin37°X-μmgcos37°X-W安=mv2-0，

解得：W安=3.8J；

（3）由动能定理得：mgsin37°X-μmgcos37°X-W安′=mV2-mV2，

解得W安′=4.8J，克服安培力做功转化为焦耳热Q=W安′=4.8J，

====，QR+Qr=Q，则QR=Q=3.6J；

答：：（1）金属棒的速度是m/s；

（2）安培力对金属棒ab做了3.8J的功；

（3）电阻R上产生的焦耳热为3.6J．

解析

解：（1）设金属棒ab到达X0=6m处的速度为v，

则感应电动势E=BLv=Byv=0.8Bvsin（X0） ①，

此时电路中消耗的电功率为P= ②，

由①②解得：v=m/s；

（2）从金属棒ab运动到Xo=6m处的过程中，由动能定理得：

mgsin37°X-μmgcos37°X-W安=mv2-0，

解得：W安=3.8J；

（3）由动能定理得：mgsin37°X-μmgcos37°X-W安′=mV2-mV2，

解得W安′=4.8J，克服安培力做功转化为焦耳热Q=W安′=4.8J，

====，QR+Qr=Q，则QR=Q=3.6J；

答：：（1）金属棒的速度是m/s；

（2）安培力对金属棒ab做了3.8J的功；

（3）电阻R上产生的焦耳热为3.6J．

题型：多选题

多选题

如图所示，电阻为R的金属棒ab从图示位置分别以速度v1、v2沿电阻不计的光滑轨道匀速滑动到虚线处，若v1：v2=1：2，则两次移动棒的过程中（　　）

A回路中感应电流之比I1：I2=1：2

B回路中产生热量之比Q1：Q2=1：2

C外力做功的功率之比P1：P2=1：2

D回路中通过截面的总荷量之比q1：q2=1：2

正确答案

A,B

解析

解：A、回路中感应电流为：I==，I∝v，则得：I1：I2=v1：v2=1：2．故A正确．

B、设s为金属棒前进的位移，则产生的热量为：Q=I2Rt=（）2R•=，Q∝v，则得：Q1：Q2=v1：v2=1：2．故B正确．

C、由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得：P=I2R=（）2R，P∝v2，则得：P1：P2=1：4，故C错误．

D、通过任一截面的电荷量为：q=It=t=，q与v无关，则得：q1：q2=1：1．故D错误．

故选：AB．

题型：填空题

填空题

如图所示，均匀且有界的磁场，其磁感应强度为B，有一边长为l的正方形线框，其平面与磁感线垂直，bc边在磁场的边缘．线框以垂直于磁场方向的恒定速度v向磁场外运动，并整个移出磁场．若线框的电阻为R，则在这个过程中，线框中的感应电流为______，外力对线框做的功为______，外力的功率为______，通过线框中某横截面的电量为______．

正确答案

解析

解：在这个过程中，线框中的感应电流为：I==；

由于线框匀速运动，根据功能关系可知：外力对线框做的功等于线框中产生的焦耳热，由焦耳定律得外力对线框做的功为：

W=Q=I2Rt===；

外力的功率为：

P===；

通过线框中某横截面的电量为：

q=It=•=

故答案为：；；；．

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