- 电磁感应现象的两类情况
- 共2344题
如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
正确答案
如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置从位置l开始由静止释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,圆环面与磁场垂直,A、B为该磁场的竖直边界,位置1与位置4在同一水平高度,若不计空气阻力,则( )
正确答案
如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一根磁铁,磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m,电阻为R的闭合线圈.将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开,磁铁开始上下振动,线圈始终静止在水平面上,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
正确答案
如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中( )
正确答案
如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中(不计空气阻力)( )
正确答案
如图所示,用一根横截面积为s的硬导线做成一个半径为r的圆环,把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间的变化率=k(k>0),ab为圆环的一条直径,导线的电阻率为ρ.则( )
正确答案
边长为L的正方形导线框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,正确的是( )
正确答案
将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环与长直金属杆导通,在外力F作用下,正弦金属线可以在杆上无摩擦滑动.杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d,在导线和杆的平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感应强度为B,现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度V向右运动,t=0时刻导线从O点进入磁场,直到全部穿过过程中,外力F做的功为( )
正确答案
如图所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直.现使线框以速度v匀速穿过磁场区域.若以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B垂直纸面向里时为正,则以下四个图象中对此过程描述不正确的是( )
正确答案
如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO′为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距边界OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab.求解以下问题:
(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql.
(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示.求:
①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;
②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2.
正确答案
(1)磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零,说明=
根据法拉第电磁感应定律得出此过程中的感应电动势为:
E1==
①
通过R的电流为I1= ②
此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q1=I12Rt ③
联立求得Q1=
(2)①ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中,由动能定理可得:
F(3L-L)=m(v22-v12) ④
ab杆刚要离开磁场时,感应电动势 E2=2BLv1 ⑤
通过R的电流为I2= ⑥
ab杆水平方向上受安培力F安和恒力F作用,安培力为:
F安=2BI2L ⑦
联立⑤⑥⑦F安= ⑧
由牛顿第二定律可得:F-F安=ma ⑨
联立④⑧⑨解得a=-
②ab杆在磁场中由起始位置到发生位移L的过程中,由动能定理可得:
FL+W安=mv12-0
W安=mv12-FL ⑩
根据功能关系知道克服安培力做功等于电路中产生的焦耳热,
所以联立④⑩解得 Q2=-W安=
答:(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.此过程中电阻R上产生的焦耳热为.
(2)①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小是-
;
②此过程中电阻R上产生的焦耳热为.
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