- 右手定则
- 共36题
如图所示,两固定竖直光滑金属导轨电阻不计,完全相同的导体棒ab、cd水平置于 匀强磁场上方且相距一定距离。匀强磁场上、下边界水平,方向垂直纸面向里,现同时由静止释放ab、cd,ab进入磁场时恰好做匀速运动,ab出磁场时,cd刚好进入磁场,已知导体棒与导轨接触良好。竖直导轨足够长,则在导体棒cd穿越磁场的过程中
正确答案
解析
略。
知识点
如图,光滑斜面PMNQ的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,其中ab边长为l1,bc边长为l2,线框质量为m、电阻为R,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于斜面向上,e f为磁场的边界,且e f∥MN,线框在恒力F作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行,F沿斜面向上且与斜面平行,已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
两根足够长的平行金属导轨倾斜放置,导轨下端接有定值电阻R,匀强磁场方向垂直导轨平面向上。现给金属棒一平行于导轨的初速度
,使金属棒保持与导轨垂直并沿导轨向上运动,经过一段时间金属棒又回到原位置。不计导轨和金属棒的电阻,在这一过程中,下列说法正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO’为其对称轴。一导线折成边长为的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度vo向右运动,当运动到关于OO’对称的位置时
正确答案
解析
正方形闭合回路运动到关于OO’对称的位置时,进出磁感线相同,所以穿过回路的磁通量为零,A正确;根据,有由右手定则可判断回路中感应电流的方向为逆时针方向,
,因此B正确,C错误;由左手定则可判断,回路中ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以D正确。
知识点
如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L,边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图( )
正确答案
解析
解:线框右边开始进入磁场时,由右手定则可知,电流方向为逆时针;当右边框开始进入右边磁场时,电流变化顺时针;而从磁场中离开时,电流方向为逆时针;
由E=BLV及V=at可知,E=BLat,电动势随时间为均匀增大,故电流也随时间均匀增大,故A正确;
而由E=BLV及V2=2as可知,E=BL,故电流与
成正比,故C正确;
故选AC。
知识点
如图,一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场仅限于直角边为L的等腰直角三角形虚线区域内,一固定的每边长为2L正方形金属框,单位长度的电阻为r0,每条边的材料均相同,现让有界匀强磁场沿如图所示方向,以速度v0向右匀速通过金属框,磁场穿过金属框的过程中,下列判断正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,LOM为一45°角折线,折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一边长为l的正方形导线框沿垂直于OM的方向以速度v作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流~时间(I-t)关系的是(时间以为单位)
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,水平虚线L下方有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度为B.正方形闭合金属线框边长为
,质量为m,电阻为R,放置于L上方一定距离处.保持线框底边ab与L平行并由静止释放,当ab 边到达L时,线框速度为
边到达L下方距离d处时,线框速度也为
,以下说法正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(忽略所有摩擦,重力加速度为g),求:
(1)电阻R中的感应电流方向;
(2)重物匀速下降的速度v;
(3)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR;
(4)若将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
正确答案
见解析
解析
解:(1)电阻R中的感应电流方向为Q-R-F
(2)对金属棒:受力分析如图
式中:
所以:
(3)设电路中产生的总焦耳热为Q,则有能量守恒关系得:
减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q
即:
所以:电阻R中产生的焦耳热QR为
(4)金属杆中恰好不产生感应电流
即磁通量不变
式中:
又:
则磁感应强度B怎样随时间t变化为
知识点
16.如右图所示,两个相邻的有界匀强磁场区域,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为B,以磁场区左边界为y轴建立坐标系,磁场区域在y轴方向足够长,在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合,AD边长为a。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向) ( )
正确答案
解析
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知识点
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