在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是( )
A. B. C. D.
如图所示,磁场在以O为圆心、半径为R的圆形区城磁感应强度为3B1,半径从R到3R的环形区域内磁感应强度为B1,其余地方没有磁场.B1的值从时开始线性增加,即.一个电子质量为m,电荷量大小为e,时在环形磁场区域内静止.假设电子在以O点为圆心的圆周上运动,圆的半径应是多少?
如图所示,固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒和长度也为、电阻均为,两棒与导轨始终接触良好.两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量.图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为.的质量为,金属导轨足够长,电阻忽略不计.
(1)闭合,若使保持静止,需在其上加多大的水平恒力,并指出其方向;
(2)断开,在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为的加速过程中流过的电荷量为,求该过程安培力做的功.
如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
小明同学设计了一个电磁天平,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡.线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为.线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度,方向垂直线圈平面向里.线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使得天平平衡,测出电流即可测得物体的质量.(重力加速度取)
(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数至少为多少
(2)进一步探究电磁感应现象,另选匝、形状相同的线圈,总电阻,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度.当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率.
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,t=0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.