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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)

B磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下

C磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变

D磁铁落地时的速率一定等于

正确答案

A
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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度(即位置4)

B在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流

C圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大

D圆环最终将静止在平衡位置

正确答案

B
1
题型: 多选题
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多选题

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(  )

A磁铁一直振动下去,不会静止

B磁铁最终能静止

C在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg,有时小于mg

D线圈会发热

正确答案

B,C,D
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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A穿过线框的磁通量保持不变

B线框中感应电流方向保持不变

C线框所受安掊力的全力为零

D线框的机械能不断增大

正确答案

B
1
题型: 多选题
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多选题

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)(  )

A线框中感应电流的方向该变一次

B线框中感应电流的方向保持不变

C左、右两侧最高点高度相等

D左侧最高点高度小于右侧最高点高度

正确答案

B,D
1
题型: 单选题
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单选题

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(  )

A圆环中产生顺时针方向的感应电流

B圆环具有扩张的趋势

C圆环中感应电流的大小为

D图中ab两点间的电压大小为kπr2

正确答案

C
1
题型: 多选题
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多选题

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(  )

A金属框中产生的感应电流方向相反

B金属框所受的安培力方向相反

C进入磁场过程通过导线横截面的电量少于穿出磁场过程通过导线横截面的电量

D进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

正确答案

A,D
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题型: 单选题
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单选题

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(  )

A

B2B2d2LV

C

D

正确答案

C
1
题型: 单选题
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单选题

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(  )

A

B

C

D

正确答案

B
1
题型:简答题
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简答题

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=

ab杆水平方向上受安培力F和恒力F作用,安培力为:

F=2BI2L  ⑦

联立⑤⑥⑦F=  ⑧

由牛顿第二定律可得:F-F=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=mv12-0

W=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=

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

下一知识点 : 互感和自感
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