如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一边长为l的正方形导线框,ab边质量为m,其余边质量不计,cd边有固定的水平轴,导线框可以绕其转动;现将导线框拉至水平位置由静止释放,不计摩擦和空气阻力,导线框经过时间t运动到竖直位置,此时ab边的速度为v,求:
(1)此过程中导线框产生的平均感应电动势的大小;
(2)导线框运动到竖直位置时感应电动势的大小;
(3)过程中线框消耗的电能。
高二物理解答题中等难度题
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,磁场中水平放置平行光滑金属导轨MN、PQ是。导轨间距为L,M、P间接有一阻值为R的电阻,导轨电阻不计。一根与导轨接触良好、有效阻值为r的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的电流方向为
B. a、b两点间的电压为BLv
C. a端电势比b端高
D. 外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
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如图所示,电阻不计的平行光滑金属导轨MN和EF固定放置在水平面上。ME间接有阻值R=4Ω的电阻,导轨间距L=1m,导轨间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。电阻不计的轻质导体棒CD垂直于导轨放置,与导轨接触良好。用平行于MN的水平外力向右拉动CD,使其以速度v=4m/s匀速运动。求:
(1)导体棒CD运动过程中产生的感应电动势大小
(2)导体棒CD所受安培力的大小及方向
(3)外力做功的功率
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两条间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面夹角θ=30°.金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好.整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与竖直成30°斜向上,如图所示,此时金属杆ab刚好处于静止状态.采取以下措施后,仍可以使金属杆处于静止状态的有( )
A. 将磁场方向改为竖直向上,同时减小B,其他条件不变
B. 增大倾角θ同时调节滑动变阻器使电流增大,其他条件不变
C. 增大倾角θ,磁场方向改为水平向左,其他条件不变
D. 减小倾角θ,同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小,其他条件不变
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如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流,电流大小为Im,方向周期性变化,周期为T,图甲中电流I所示方向为电流正方向。则金属棒( )
A. 加速度始终不变
B. 受到的安培力随时间周期性变化
C. 在第一个周期内,先向右运动后向左运动
D. 在第一个周期内,受到的安培力做功为
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如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流,电流大小为Im,方向周期性变化,周期为T,图甲中电流I所示方向为电流正方向。则金属棒( )
A. 加速度始终不变
B. 受到的安培力随时间周期性变化
C. 在第一个周期内,先向右运动后向左运动
D. 在第一个周期内,受到的安培力做功为
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如甲(1)中,两平行光滑金属导轨放置在水平面上间距为L,左端接电阻R,导轨电阻不计。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。将质量为m、电阻为r的金属棒ab置于导轨上。当ab受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动时,F与金属棒速度v的关系如图甲(2)。已知ab与导轨始终垂直接触良好,设ab中的感应电流为I,ab受到的安培力大小为FA,R两端的电压为UR,R的电功率为P,则下图中大致正确的是( )
A. B. C. D.
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如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,两导轨的上端间接有电阻,阻值R=2Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度为2 T,现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻.已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求:
(1)金属杆刚进入磁场时速度多大?
(2)下落了0.3 m时速度为多大?
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如图,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是
A. 将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变
B. 调节滑动变阻器使电阻增大
C. 增大导轨平面与水平面间的夹角θ
D. 增大磁感应强度B
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如图,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°,金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是
A. 将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变
B. 调节滑动变阻器使电阻增大
C. 增大导轨平面与水平面间的夹角θ
D. 增大磁感应强度B
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如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆能刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动,可以采取的措施是( )
A.增大磁感应强度B
B.调节滑动变阻器使电流减小
C.增大导轨平面与水平面间的夹角θ
D.将电源正负极对调使金属杆的电流方向改变
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