- 电磁学
- 共4057题
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
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
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
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
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
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
20.如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成53°夹角固定放置,导轨间连接一阻值为6Ω的电阻JR,导轨电阻忽略不计.在两平行虚线m、n间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的匀强磁场.导体棒a的质量为ma=0.4 kg,电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量为mb=0.1 kg,电阻Rb=6Ω;它们分剐垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。a、b从开始相距L0= 0.5m处同时由静止开始释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场(g取10m/s2,不计a、b之间电流的相互作用).求:( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18.如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨与水 平面的夹角为θ,宽度为l,下端与阻值为R的电阻相连。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面,现使质量为m、电阻不计的导体棒从ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动,滑行到最远位置a′b′后又下滑。已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsinθ,g为重力加速度,设轨道足够长,则( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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。
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.如图,平行金属导轨宽度为d,一部分轨道水平,左端接电阻R,倾斜部分与水平面成θ 角,且置于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现将一质量为m 长度也为d 的导体棒从导轨顶端由静止释放,直至滑到水平部分(导体棒下滑到水平部分之前已经匀速,滑动过程中与导轨保持良好接触,重力加速度为g).不计一切摩擦阻力,导体棒接入回路电阻为r,则整个下滑过程中( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示,假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20 m,地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×105 T,将太阳帆板视为导体.
26.求M、N间感应电动势的大小E;
27.在太阳帆板上将一只“1.5V、0.3W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;
28.取地球半径R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字).
正确答案
1.54 V
解析
法拉弟电磁感应定律E = BLv,代入数据得E = 1.54V
考查方向
解题思路
根据公式E=BLv求M、N间感应电动势的大小.
易错点
能够记住公式即可正确求解
正确答案
不能
解析
小灯泡与M、N相连构成闭合电路,穿过回路的磁通量不变,没有感应电流产生,所以小灯泡不能发光.
考查方向
解题思路
根据穿过回路的磁通量是否变化,从而判断小灯泡能否正常发光
易错点
磁通量改变是产生感应电流的条件
正确答案
4×105m
解析
在地球表面有G= mg
匀速圆周运动G= g
解得h =– R,代入数据得h≈ 4×105m(数量级正确都算对)
考查方向
解题思路
根据万有引力等于向心力,以及重力等于万有引力,分别列式,即可求h
易错点
万有引力的距离与圆周运动的半径的理解
3.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则
正确答案
知识点
2.如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为
,则
等于( )
正确答案
解析
设折弯前导体切割磁感线的长度为,折弯后,导体切割磁场的有效长度为
,故产生的感应电动势为
,所以
,B正确;
考查方向
解题思路
感应电动势中有效长度的分析计算
易错点
有效长度
知识点
如图A.,两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上,导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接,导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上,与导轨接触良好,导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动,并始终与导轨垂直,其v–t图像如图B.所示。在15s时撤去拉力,同时使磁场随时间变化,从而保持杆中电流为0。
求:
40.金属杆所受拉力的大小F;
41.0–15s内匀强磁场的磁感应强度大小B0;
42.15–20s内磁感应强度随时间的变化规律。
正确答案
由关系图可知在0-10s时间段杆尚未进入磁场,因此
由图可得
同理可知在15-20s时间段仅在摩擦力作用下运动。
右图由图可得
解得
解析
由关系图可知在0-10s时间段杆尚未进入磁场,因此
由图可得
同理计算F
考查方向
解题思路
分析图像由牛顿第二定律计算加速度,同理计算F
易错点
由图像获取信息的能力
正确答案
在10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,因此有
以,
代入
解得
解析
在10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,因此有
将F带入即可
考查方向
解题思路
在10-15s时间段杆在磁场中做匀速运动,则受力平衡,有安培力的计算公式和受力平衡即可计算
易错点
方程的建立
正确答案
由题意可知在15-20s时间段通过回路的磁通量不变,设杆在10-15s内运动距离为,15s后运动距离为
。
其中
由此可得
解析
15-20s时间段通过回路的磁通量不变,设杆在10-15s内运动距离为,15s后运动距离为
。列方程求解
考查方向
解题思路
磁通量不变是切入点,构建数学关系
易错点
方程的建立
20.如图所示,间距为L的光滑平行金属轨道上端用电阻R相连,其平面与水平面成θ角,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,质量为m,电阻为r的金属杆动ab(长度略大于L),以初速度vo从轨道底端向上滑行,滑行到距底端高h的位置后又返回到底端,运动过程中,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,不计金属轨道的电阻,已知重力加速度为g.以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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