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如图4-4-17所示,竖直平行导轨间距l=20 cm,导轨顶端接有一电键K,导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4 Ω,质量m=10 g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T.当ab棒由静止释放0.8 s后,突然接通电键,不计空气阻力.设导轨足够长,求ab棒的最大速度和最终速度的大小.(g取10 m/s2

图4-4-17

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如图4-4-16所示,矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.2 T的匀强磁场中绕垂直于B的轴OO′以n=10 r/s匀速转动,线圈有N=100匝,电阻共0.5 Ω,线圈的面积S=0.2 m2,则电阻R=99.5 Ω,求:

图4-4-16

(1)感应电动势的最大值为多少?感应电流的最大值为多少?并标出图示位置时感应电流的方向.

(2)为使线圈能匀速转动,图示位置作用在线框上的外力矩为多大?

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如图4-4-15所示,n匝闭合矩形线框abcd的边ab=L1,bc=L2,置于有界的匀强磁场中,磁感应强度为B,现分别用v1和v2的速度匀速把它从磁场中拉出,则两次拉出过程中拉力所做功之比为(    )

图4-4-15

A.v1∶v2                B.v2∶v1                  C.v12∶v22                  D.v22∶v12

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如图4-4-14所示,光滑固定的导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(    )

图4-4-14

A.p、q将互相靠拢                                B.p、q将互相远离

C.磁铁的加速度仍为g                            D.磁铁的加速度小于g

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如图4-4-13所示,线圈abcd所在平面与磁感线平行,在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中,线圈中感应电流的方向为(    )

图4-4-13

A.总是沿abcda                                         B.总是沿dcbad

C.先沿abcda,后沿dcbad                         D.先沿dcbad,后沿abcda

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如图4-4-12所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,铜环面始终保持水平.铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3;若位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离,则(    )

图4-4-12

A.a1<a2=g                                                 B.a3<a1<g

C.a1=a3<a2                                               D.a3<a1<a2

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有一个通电螺线管如图4-4-11所示,在它的中央部分套有一个金属环,当图中的开关合上时,关于环中感应电流的方向及环所受磁场力的方向,下列判断中正确的是(    )

图4-4-11

A.右视顺时针,沿半径向外                   B.右视逆时针,沿半径向内

C.右视顺时针,沿半径向内                   D.右视逆时针,沿半径向外

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如图4-4-10所示,两水平放置的平行金属板MN放在匀强磁场中,导线ab贴着MN边缘以速度v向右匀速滑动,当一带电粒子以水平速度v0射入两板间后,能保持匀速直线运动,该带电粒子可能(    )

图4-4-10

A.带正电,速度方向向左                    B.带负电,速度方向向左

C.带正电,速度方向向右                    D.带负电,速度方向向右

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如图4-4-9所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0L,先将线框拉开到如图4-4-9所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法正确的是(    )

图4-4-9

A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a

B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→a

C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动

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两圆环AB置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图4-4-8所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示的感应电流,则(    )

图4-4-8

A.A可能带正电且转速减小                  B.A可能带正电且转速增大

C.A可能带负电且转速减小                  D.A可能带负电且转速增大

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同步练习册答案