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如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计.虚线abcd均与导轨垂直,在abcd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场.将两根相同的导体棒PQMN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好.已知PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是

A. B. C. D.

 

AD 【解析】 根据图像可知,设PQ进入磁场匀速运动的速度为v,匀强磁场的磁感应强度为B,导轨宽度为L,两根导体棒的总电阻为R;根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得PQ进入磁场时电流 保持不变,根据右手定则可知电流方向Q→P;如果PQ离开磁场时MN还没有进入磁场,此时电流为零;当MN进入磁场时也是匀速运动,通过PQ的感应电流大小不变,方向相反;如果PQ没有离开磁场时MN已经进入磁场,此时电流为零,当PQ离开磁场时MN的速度大于v,安培力大于重力沿斜面向下的分力,电流逐渐减小,通过PQ的感应电流方向相反; A.图像与分析相符,故A正确。 B.图像与分析不符,故B错误。 C.图像与分析不符,故C错误。 D.图像与分析相符,故D正确。  
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考点分析:
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如图所示,半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形细管道内有一带电粒子.此装置放在匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt(k>0).根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,该感应电场对带电粒子将有沿圆环切线方向的作用力.粒子转动一周后的磁感应强度为B1,则

A.此装置产生的感生电动势为(B1-B0)πr2

B.此装置产生的感生电动势为kπr2

C.感应电场的方向沿逆时针

D.粒子转动过程中一定是洛伦兹力提供向心力

 

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如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在水平匀强磁场中,棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内,金属棒受恒定大小的滑动摩擦力f,下列说法正确的是

A. 通过电阻R的电流方向水平向右,棒受到的安培力方向竖直向上

B. 通过电阻R的电流方向水平向左,棒受到的安培力方向竖直向下

C. 棒机械能增加量的大小等于棒克服重力所做的功

D. 棒机械能的增加量等于恒力F和滑动摩擦力f做的总功

 

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如图所示,两个相同的闭合铝环MN套在一根光滑的绝缘水平杆上,螺线管的轴线与铝环的圆心在同一直线上,闭合电键S后,向左快速移动滑动变阻器的滑片p,不考虑两环间的相互作用力,则移动滑片p的过程中(  

A.MN环向左运动,它们之间的距离增大

B.MN环向左运动,它们之间的距离减小

C.MN环向右运动,它们之间的距离增大

D.MN环向右运动,它们之间的距离减小

 

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如图甲,光滑平行的、足够长的金属导轨abcd所在平面与水平面成θ角,bc两端接有阻值为R的定值电阻.阻值为r的金属棒PQ垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上.从t0时刻开始,棒受到一个平行于导轨向上的外力F,使棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中棒始终与导轨垂直且接触良好,通过R的感应电流随时间t变化的图象如图乙所示.下面分别给出了穿过回路PQcb的磁通量Φ、磁通量的变化率、电阻R两端的电势差U和通过棒上某横截面的总电荷量q随运动时间t变化的图象,其中正确的是(  )

A. B.

C. D.

 

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某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪,测速原理如图所示.在传送带一端的下方固定有间距为、长度为的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为、方向垂直传送带平面(纸面)向里、有理想边界的匀强磁场,且电极之间接有理想电压表和电阻,传送带背面固定有若干根间距为的平行细金属条,其电阻均为,传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中,且金属条与电极接触良好.当传送带以一定的速度匀速运动时,电压表的示数为.则下列说法中正确的是(    )

A.传送带匀速运动的速率为

B.电阻产生焦耳热的功率为

C.金属条经过磁场区域受到的安培力大小为

D.每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为

 

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