如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的短
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的小
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,A、B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
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.
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aa′和bb′之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场,间距为d=1m,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m=0.1kg,总电阻为R=10Ω,边长也为d=1m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t=0时刻,线圈恰好能保持静止,此后在t=0.25s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sin=0.6,cos=0.8,g=10m/s2)
(1)前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。
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PQ、EF,其间距为L。在Q、F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t=0,此时速度为v0,若从t=0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。
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L=1.4 m,宽d=0.2 m。一对长L1=0.4 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0~60°调节后固定。水平导轨的左端长L2=0.4 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B0=2 T。水平导轨的右端长L3=0.5 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m=0.04 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μ1=0.125,与水平导轨间的动摩擦因数μ2=0.5。金属杆电阻R=0.08 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。