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如下图所示,边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内,两者都放在...

如下图所示,边长为l的正方形金属框abcd套在U型金属框架MNPQ内,两者都放在光滑的水平地板上,U型框架与方形金属框之间接触良好且无摩擦。方形金属框ac、bd边电阻为R,其余两边电阻不计;U型框架NQ边的电阻为R,其余两边电阻不计。虚线右侧空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为B。如果将方形金属框固定不动,用力拉动U型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动,求:

1.拉力为多大?

2.bd两端的电势差为多大?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

1. 2. 【解析】(1)U型框向右运动时,NQ边相当于电源,产生的感应电动势(1分) U型框连同方框构成的闭合电路的总电阻为(1分)闭合电路的总电流为(1分) NQ边受到的安培力为即拉动型框使它以速度v0垂直NQ边向右匀速运动的拉力为(1分) (2)根据闭合电路欧姆定律可知,bd两端的电势差为:(2分)
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考点分析:
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一个闭合回路由两部分组成,如右图所示,右侧是电阻为r的圆形导线;置于竖直方向均匀变化的磁场B1中,左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨,宽度为d,其电阻不计。磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上,且只分布在左侧,一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上,分析下述判断不正确的是      (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.圆形线圈中的磁场,可以方向向上均匀增强,也可以方向向下均匀减弱

B.导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinθ

C.回路中的感应电流为6ec8aac122bd4f6e

D.圆形导线中的电热功率为6ec8aac122bd4f6e

 

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一导线弯成如右图所示的闭合线圈,以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直平面向外。线圈总电阻为R,从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止,下列结论正确的是                      (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.感应电流一直沿顺时针方向

B.线圈受到的安培力先增大,后减小

C.感应电动势的最大值E=Brv

D.穿过线圈某个横截面的电荷量为6ec8aac122bd4f6e

 

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如右图所示,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之接触良好,棒左侧两导轨之间连接一可控的负载电阻(图中未画出),导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直与导轨所在平面,开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0,在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻使棒中的电流强度I保持不变,导体棒一直在磁场中运动,若不计导轨电阻,则下述判断和计算结果正确的是                                                          (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.导体棒做匀减速运动

B.在此过程中导体棒上感应电动势的平均值为6ec8aac122bd4f6e

C.在此过程中负载电阻上消耗的平均功率为6ec8aac122bd4f6e

D.因为负载电阻的值不能确定,所以上述结论都不对

 

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如右图所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角。两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab,以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中,金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,且轨道与金属杆的电阻均忽略不计,则(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.返回出发点时棒ab的速度小于v0

B.上滑到最高点的过程中克服安培力做功等于6ec8aac122bd4f6e

C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于6ec8aac122bd4f6e

D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同

 

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如右图所示电路中,均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内,三个电阻阻值之比R1∶R2∶R3=1∶2∶3,其他部分电阻不计。当S3断开,而S1、S2闭合时,回路中感应电流为I,当S1断开,而S2、S3闭合时,回路中感应电流为5I,当S2断开,而S1、S3闭合时,可判断                                                         (     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.闭合回路中感应电流为4I

B.闭合回路中感应电流为7I

C.无法确定上下两部分磁场的面积比值关系

D.上下两部分磁场的面积之比为3∶25

 

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