如图1所示,矩形线圈放在光滑绝缘水平面上,一部分处于竖直向下的匀强磁场中,线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上.当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时,则在0-t时间内
A.杆对线圈的作用力一直是拉力 B.轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C.杆对线的作用力大小恒定 D.杆对线圈的作用力先减小后増大
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如图1所示,矩形线圈放在光滑绝缘水平面上,一部分处于竖直向下的匀强磁场中,线圈用绝缘直杆连接在竖直墙上.当磁场的磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化时,则在0-t时间内
A.杆对线圈的作用力一直是拉力 B.轩对线圈的作用力先是拉力后是推力
C.杆对线的作用力大小恒定 D.杆对线圈的作用力先减小后増大
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如图12表示,宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在
绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感强度大小为B=0.50T。一根导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度u=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)求闭合回路中产生的感应电流。
(2)作用在导体棒上的拉力大小。
(3)在导体棒移动30cm的过程中,电阻R上产生的热量。
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(18分)
如图甲所示,CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,CD=DE=L,∠CDE=60°,CD和DE单位长度的电阻均为r0,导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中。 MN是绝缘水平面上的一根金属杆,其长度大于L,电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0。在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好,并且与C、E所确定的直线平行。
(1)求MN滑行到C、E两点时,C、D两点电势差的大小;
(2)推导MN在CDE上滑动过程中,回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式;
(3)在运动学中我们学过:通过物体运动速度和时间的关系图线(v – t 图)可以求出物体运动的位移x,如图乙中物体在0 – t0。时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道:如果画出力与位移的关系图线(F—x图)也可以通过图线求出力对物体所做的功。
请你推导MN在CDE上滑动过程中,MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式,并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中,MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。
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(20分)CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,CD = DE = L,∠CDE=60°,如图甲所示,CD和DE单位长度的电阻均为r0,导轨处于磁感应强度为B.竖直向下的匀强磁场中。一根金属杆MN,长度大于L,电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0,在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好,并且与C.E所确定的直线平行。
(1)求MN滑行到C.E两点时,C.D两点电势差的大小;
(2)推导MN在CDE上滑动过程中,回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式;
(3)在运动学中我们学过:通过物体运动速度和时间的关系图线(v – t 图)可以求出物体运动的位移x,如图乙中物体在0 – t0时间内的位移在数值上等于梯形Ov0P t0的面积。通过类比我们可以知道:如果画出力与位移的关系图线(F—x图)也可以通过图线求出力对物体所做的功。
请你推导MN在CDE上滑动过程中,MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式,并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中,MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。
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