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如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质...

如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:

(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;

(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;

(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.

 

(1);(2);(3); 【解析】 本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv,切割的速度(v)是导体与磁场的相对速度,分析这类问题,通常是先电后力,再功能. (1)根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势,结合闭合电路的欧姆定律,即可求得MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I; (2)根据第一问求得的电流,利用安培力的公式,结合牛顿第二定律,即可求得MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a; (3)首先要得知,PQ刚要离开金属杆时,杆切割磁场的速度,即为两者的相对速度,然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P. (1)感应电动势 感应电流 解得 (2)安培力 牛顿第二定律 解得 (3)金属杆切割磁感线的速度,则 感应电动势 电功率 解得
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考点分析:
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如图,水平面(纸面)内同距为的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为的金属杆置于导轨上,t0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大小为g.求

1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;

2)电阻的阻值.

 

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如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是(  )

A. ab中的感应电流方向由b到a

B. ab中的感应电流逐渐减小

C. ab所受的安培力保持不变

D. ab所受的静摩擦力逐渐减小

 

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如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环ab,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为21,圆环中产生的感应电动势分别为EaEb.不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是(  )

A.EaEb=41,感应电流均沿逆时针方向

B.EaEb=41,感应电流均沿顺时针方向

C.EaEb=21,感应电流均沿逆时针方向

D.EaEb=21,感应电流均沿顺时针方向

 

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航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电时,线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率则合上开关S的瞬间(  )

A.从右侧看,环中产生逆时针方向的感应电流

B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射

D.电池正、负极调换后,金属环仍能向左弹射

 

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一种早期发电机原理示意图如图所示,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,线圈圆心为点.在磁极绕转轴匀速转动的过程中,当磁极与点在同一条直线上时,穿过线圈的

A.磁通量最大,磁通量变化率最大

B.磁通量最大,磁通量变化率最小

C.磁通量最小,磁通量变化率最大

D.磁通量最小,磁通量变化率最小

 

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