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如下图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻。...

如下图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度大小为B。对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动。不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

求:(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff

(2)杆ab中通过的电流及其方向?

(3)导轨左端所接电阻R的阻值?

 

(1) F-.(2) I=杆中的电流方向自a流向b(3) R=2-r. 【解析】(1)杆进入磁场前做匀加速运动,有 F-Ff=ma① v2=2ad②             (3分) 解得导轨对杆的阻力 Ff=F-.③        (1分) (2)杆进入磁场后做匀速运动,有F=Ff+FA④ 杆ab所受的安培力 FA=IBl⑤ 解得杆ab中通过的电流 I=⑥                (3分) 杆中的电流方向自a流向b.⑦ (3)杆ab产生的感应电动势 E=Blv⑧ 杆中的感应电流 I=⑨              (2分) 解得导轨左端所接电阻阻值 R=2-r.⑩           (2分)
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考点分析:
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如右图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直。线圈匝数n=35,电阻r=1 Ω,长l1=0.05 m,宽l2=0.04 m,磁场的磁感应强度B=0.2 T,线圈转动的角速度ω=100 rad/s,线圈两端外接电阻R=9 Ω的用电器和一个交流电流表。

求:(1)线圈中产生的最大感应电动势?

(2) 当t=0时线圈平面与磁场垂直,写出感应电动势瞬时值的表达式?

(3) 电流表的读数和用电器R上消耗的电功率?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,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,如图甲所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向里为正,变化规律如图乙所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是(   )

说明: 6ec8aac122bd4f6eA.第2秒内上极板为正极

B.第3秒内上极板为负极

C.第2秒末微粒回到了原来位置

D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2说明: 6ec8aac122bd4f6e 

 

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如右图所示,在光滑水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a,质量为m,电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向,以速度v从图示位置向右运动,当线框中心线AB运动到与PQ重合时,线框的速度为v/2,则(  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.此时线框中的电功率为4B2a2v2/R

B.此时线框的加速度为4B2a2v/(mR)

C.此过程通过线框截面的电荷量为Ba2/R

D.此过程回路产生的电能为0.75mv2

 

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将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是(   )

A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大

C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大

D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

 

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两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图所示。左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是 (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点

B.当金属棒向右匀速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点

C.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点

D.当金属棒向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点

 

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