空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上.t=0时磁感应强度的方向如图(a)所示:磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示,则在t=0到t=t1的时间间隔内
A.圆环所受安培力的方向始终不变
B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C.圆环中的感应电流大小为
D.圆环中的感应电动势大小为
楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?
A. 电阻定律 B. 库仑定律
C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律
如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.在匀强磁场区域内,有一对光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距L=1m,电阻可忽略不计.质量均为m=lkg,电阻均为R=2.5Ω的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好.先将PQ暂时锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a=0.4m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率不变,直到棒以最大速度vm做匀速直线运动.
(1)求棒MN的最大速度vm;
(2)当棒MN达到最大速度vm时,解除PQ锁定,同时撤去拉力F,两棒最终均匀速运动.求解除PQ棒锁定后,到两棒最终匀速运动的过程中,电路中产生的总焦耳热.
(3)若PQ始终不解除锁定,当棒MN达到最大速度vm时,撤去拉力F,棒MN继续运动多远后停下来?(运算结果可用根式表示)
如图所示,竖直放置的光滑导轨GMANH,GM、HN平行,其中MAN为一半径为r=1m的半圆弧,最高点A处断开。GH之间接有电阻为R=4Ω的小灯泡L,在MN上方区域及CDEF区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1T,MN、CD之间的距离为h1=1.85m,CD、EF之间的距离为h2=1.15m,现有质量为m=0.7kg的金属棒ab,从最高点A处由静止下落,当金属棒下落时具有向下的加速度a=7m/s2,金属棒在CDEF区域内运动过程中小灯泡亮度始终不变,金属棒始终保持水平且与导轨接触良好,金属棒、导轨的电阻均不计,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)金属棒从A处下落时的速度v1大小;
(2)金属棒下落到MN处时的速度v2大小;
(3)金属棒从A处下落到EF过程中灯泡L产生的热量Q。
矩形线圈abcd,长ab=20 cm,宽bc=10 cm,匝数n=200。线圈回路总电阻R=5 Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过,若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则( )
A.线圈回路中感应电动势随时间均匀变化
B.线圈回路中产生的感应电流为0.2 A
C.当t=0.3 s时,线圈的ab边所受的安培力大小为1.6 N
D.在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J
法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍