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如图所示,一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置并由静止释放,圆...

如图所示,一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置并由静止释放,圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域,AB为该磁场的竖直边界,磁场方向垂直于圆环所在平面向里,若不计空气阻力,则(     )

A. 圆环向右穿过磁场后,还能摆到释放位置

B. 圆环进入磁场和离开磁场时感应电流大小相等

C. 圆环在磁场中运动时均有感应电流

D. 圆环将在磁场中不停地摆动

 

D 【解析】 圆环向右穿过磁场后,会产生电流,圆环中将产生焦耳热,根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能,所以回不到原来的高度了,故A错误。圆环进入磁场时的速度大于离开磁场时的速度,则产生的感应电流大小不相等,选项B错误;当整个圆环进入磁场后,磁通量不发生变化,不产生感应电流,故C错误。在圆环不断经过磁场,机械能不断损耗过程中圆环越摆越低,最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动,因为在此区域内没有磁通量的变化(一直是最大值),所以机械能守恒,即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动,故D正确。  
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考点分析:
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如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀的增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(  )

A.

B.

C.

D.

 

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如图甲所示,足够长的粗糙斜面与水平面成θ固定放置,斜面上平行虚线aabb之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场,间距为d1m,磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。现有一质量为m0.1kg,总电阻为R10Ω,边长也为d1m的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置有一半面积位于磁场中,在t0时刻,线圈恰好能保持静止,此后在t0.25s时,线圈开始沿斜面下滑,下滑过程中线圈MN边始终与虚线aa保持平行。已知线圈完全进入磁场前已经开始做匀速直线运动。求:(取sin0.6cos0.8g10m/s2

(1)0.25s内通过线圈某一截面的电量;

(2)线圈与斜面间的动摩擦因数;

(3)线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中,电阻上产生的焦耳热。

 

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如图所示,光滑的轻质定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为2 m的重物,另一端系一质量为m、电阻为R的金属杆。在竖直平面内有足够长的平行金属导轨PQEF,其间距为L。在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计。一匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B0.开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而后匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,不计一切摩擦和接触电阻,重力加速度为g

1)求重物匀速下降时的速度v

2)求重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的热量QR

3)设重物下降h时的时刻t0,此时速度为v0,若从t0开始,磁场的磁感应强度B逐渐减小,且金属杆中始终不产生感应电流,试写出B随时间t变化的关系。

 

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如图所示,一个“U”形金属导轨靠绝缘的墙壁水平放置,导轨长L1.4 m,宽d0.2 m。一对长L10.4 m的等宽金属导轨靠墙倾斜放置,与水平导轨成θ角平滑连接,θ角可在060°调节后固定。水平导轨的左端长L20.4 m的平面区域内有匀强磁场,方向水平向左,磁感应强度大小B02 T。水平导轨的右端长L30.5 m的区域有竖直向下的匀强磁场B,磁感应强度大小随时间以1.0 T/s均匀变大。一根质量m0.04 kg的金属杆MN从斜轨的最上端静止释放,金属杆与斜轨间的动摩擦因数μ10.125,与水平导轨间的动摩擦因数μ20.5。金属杆电阻R0.08 Ω,导轨电阻不计。

1)求金属杆MN上的电流大小,并判断方向;

2)金属杆MN从斜轨滑下后停在水平导轨上,求θ角多大时金属杆所停位置与墙面的距离最大,并求此最大距离xm

 

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如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻RC1C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感应强度随时间接B1=b+kt (k>0)变化,C2中磁场的磁感应强度恒为B2,一质量为m.电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过C2的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止。则

A. 通过金属杆的电流大小为

B. 通过金属杆的电流方向为从BA

C. 定值电阻的阻值为R=

D. 整个电路的热功率p=

 

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