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如下图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良...

如下图所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨,O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内,并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)。质量为m的导体棒ab与导轨始终保持良好接触,并在绝缘弹簧S的作用下从距离O点L0处沿导轨以速度v0向左匀速运动。磁感应强度大小为B,方向如图。当导体棒运动到O点时,弹簧恰好处于原长,导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。求:

1.导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电流大小;

2.导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量;

3.从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中,导体棒ab中产生的热量。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

1. 2. 3. 【解析】(1)设ab棒在导轨之间的长度为l,根据法拉第电磁感应定律可得:E=Blv0(1分) 由闭合电路欧姆定律得:(2分) (2)导体棒ab第一次经过O点前,通过它的电量为(1分) 而,(1分)故(2分) (3)裸导线最终只能静止于O点,故其动能全部转化为焦耳热,即(1分) 因为导轨与ab构成等腰三角形,三边电阻总是相等的,所以三边产生的热量总是相等的。即(2分)
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考点分析:
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如下图所示,某矩形线圈长为L、宽为d、匝数为n、总质量为M,其电阻为R,线圈所在磁场的磁感应强度为B,最初时刻线圈的上边缘与有界磁场上边缘重合,若将线圈从磁场中以速度v匀速向上拉出,则:

1.流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少?

2.外力至少对线圈做多少功?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

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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

 

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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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