【题目】如图所示,光滑水平面上直线O1O2两侧对称固定放置两根载有电流大小恒定、方向相同的平行长直导线.单匝正方形线圈从P位置以一初速度水平向右滑出,线圈到达Q位置速度为零.则( )
A. 在O1O2左侧的磁场方向垂直水平面向上
B. 线圈中始终产生顺时针的感应电流
C. 线圈的中心在O1O2位置时磁通量为零,感应电流为零
D. 仅仅增加线圈的匝数,线圈仍能从P点滑到Q点
【答案】BD
【解析】
两根平行长直导线通以同方向同强度的电流,产生磁场,根据安培定则可知,在中线O1O2左侧磁场向里,右侧磁场向外,.当导线框向右运动时,磁通量变化,产生感应电流,根据楞次定律判断感应电流方向.
A、根据安培定则可得左侧直导线在O1O2左边产生的磁场向里,右侧直导线在O1O2左边产生的磁场向外,两磁感应强度合成,向里的磁感应强度较大,则总磁感应强度向里;故A错误.
B、线框穿过O1O2的过程,在左侧为磁通量向里减小,由楞次定律可知感应电流为顺时针,在右侧为磁通量向外增大,由楞次定律可知感应电流也为顺时针;故B正确.
C、O1O2离两直导线场源距离相等,由对称性可知线框的磁通量为零,但磁通量在变化,故有感应电流产生;C错误.
D、线框从P运动到Q停止,安培力做负功发电生热,仅仅增加匝数,线框的质量加倍且受的安培力加倍,故运动的加速度不变,即运动过程不变,线框也能刚好到Q点停止;故D正确.
故选BD.
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【题目】有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,如图所示.另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,下列说法正确的是(地磁场很弱,可以忽略)( )
A. 线圈切割磁感线,线圈中出现感应电流
B. 线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流
C. 由于线圈所在处的磁场是不均匀的,故而不能判断线圈中是否有电流产生
D. 若线圈平面放置不水平,则移动过程中会产生感应电流
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【题目】如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m,电源的电动势为E=3V,内阻r=0.1Ω,限流电阻R0=4.9Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5V,则( )
A. 由上往下看,液体做顺时针旋转
B. 液体所受的安培力大小为
C. 闭合开关10s,液体具有的热能是4.5J
D. 闭合开关后,液体电热功率为0.081W
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【题目】如图所示,电阻R和线圈自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,电路可能出现的情况是
A. A、B一起亮,然后A熄灭 B. A、B一起亮,然后B熄灭
C. B比A先亮,然后B熄灭 D. A比B先亮,然后A熄灭
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【题目】如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=4Ω,R1=16Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,R4=30Ω,R5=30Ω,R6=30Ω,电容器C=20μF。(1)闭合开关S1,S2,待稳定后,AB之间的电势差UAB为多少,电容器的电量是多少。(2)断开S2后,通过R6的电量为多少?(保留2位有效数字)
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【题目】图甲的变压器原、副线圈匝数比为3∶1,图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象,L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9V,6W”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,以下说法正确的是
A. ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab=sin100πt(V)
B. 断开K,电压表V读数将变小
C. L1灯泡无法正常发光,可能烧坏
D. ab输入端输入功率Pab=24W
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【题目】某同学连接了一个如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,R为电阻箱,V为电压表,开关S.
(1) 该同学连接的实验电路中有一处错误,请用笔在该处打上“×”号,并用笔画线作为导线,进行正确的连接__________.
(2) 开关闭合前,电阻箱R的阻值应置于________(选填“零”或“较大”).
(3) 将开关S闭合,改变电阻箱的阻值,测出几组U及R的数据,作出的图线如图所示,则内阻r=________Ω,电动势E=________V(结果保留两位有效数字)
(4) 如果电压表影响不可忽略,通过分析判断该实验测得的电源电动势将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”).
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【题目】如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨距为d。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B。P、M间所接阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电阻为r。现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到最大速度。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)金属杆ab运动的最大速度v;
(2)金属杆ab从开始下滑s距离过程中回路产生的焦耳热;
(3)当金属杆ab运动的加速度为时,回路的电功率;
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【题目】(20分)
用密度为d、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。
设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率P;
(3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为vt(vt<vm)。若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。
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