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如图,两条相距的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为的电阻...

如图,两条相距的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小为随时间的变化关系为,式中为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为,方向也垂直于纸面向里.某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在时刻恰好以速度越过,此后向右做匀速运动.金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计.求:

1)在时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;

2)在时刻)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.

 

(1) ;(2); 【解析】 在金属棒未越过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为: ① 设在从t时刻到的时间间隔内,回路磁通量的变化量为,流过电阻R的电荷量为,由法拉第电磁感应有: ② 由欧姆定律有: ③ 由电流的定义有: ④ 联立①②③④可得: ⑤ 由⑤可得,在t=0到t=的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为: ⑥ (2)当时,金属棒已越过MN,由于金属棒在MN右侧做匀速运动,有: ⑦ 式中f是外加水平恒力,F是匀强磁场施加的安培力.设此时回路中的电流为I,F的大小为: ⑧ 此时金属棒与MN之间的距离为: ⑨ 匀强磁场穿过回路的磁通量为: ⑩ 回路的总磁通量为: ⑪ 式中仍如①式所示,由①⑨⑩⑪可得,在时刻t()穿过回路的总磁通量为: ⑫ 在t到的时间间隔内,总磁通量的改变为:⑬ 由法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势的大小为:⑭ 由欧姆定律有: ⑮ 联立⑦⑧⑬⑭⑮可得:  
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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.

 

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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PQ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ab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

 

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如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,abc三点的电势分别为φaφbφc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是(  )

A.,金属框中无电流

B.,金属框中电流方向为abca

C.,金属框中无电流

D.,金属框中电流方向为acba

 

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如图所示,ab两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则(  )

 

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.ab线圈中感应电动势之比为91

C.ab线圈中感应电流之比为34

D.ab线圈中电功率之比为31

 

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如图所示,在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON。在它上面搁置另一根与ON垂直的裸导线PQPQ紧贴MOON并以平行于ON的速度v从点O开始向右匀速滑动,设所有导线足够长且单位长度的电阻均为R0,磁感应强度为B,求回路中的感应电流。

 

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