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在平行于水平地面的有界匀强磁场上方,有三个单匝线框A、B、C,从静止开始同时释放,磁感线始终与线框平面垂直.三个线框都是由相同的金属材料做成的相同正方形,其中A不闭合,有个小缺口;B、C都是闭合的,但B导线的横截面积比C的大,如图4-5-11所示.下列关于它们的落地时间的判断正确的是(    )

图4-5-11

A.A、B、C同时落地                         B.A最迟落地

C.B在C之后落地                              D.B和C在A之后落地

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一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,规定向里为正方向,在磁场中有一金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图4-5-10所示.现令磁感应强度B随时间变化,先按如图所示的Oa图线变化,后来又按照图线bc、cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则(    )

图4-5-10

A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向

B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向

C.E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向

D.E3=E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向

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如图4-5-9所示为两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈中通有图示的电流I1,则当I1增大时,关于外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向,下列判断正确的是(    )

图4-5-9

A.I2沿顺时针方向,F沿半径指向圆心          B.I2沿逆时针方向,F沿半径背离圆心

C.I2沿逆时针方向,F沿半径指向圆心          D.I2沿顺时针方向,F沿半径背离圆心

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如图4-5-8所示,空间有一个方向水平的有界磁场区域,一个矩形线框,自磁场上方某一高度下落,然后进入磁场,进入磁场时,导线框平面与磁场方向垂直.则在进入时导线框不可能(    )

图4-5-8

A.变加速下落          B.变减速下落          C.匀速下落             D.匀加速下落

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如图4-5-7所示,矩形线圈一边长为a,另一边长为b,电阻为R,在它以速度v匀速穿过宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场的过程中,若b>L,产生的电能为_________;通过导体截面的电荷量为_________;若b<L,产生的电能为_________;通过导体截面的电荷量为_________.

图4-5-7

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如图4-5-6所示,均匀金属环的电阻为R,其圆心O,半径为L.一金属杆OA,质量可忽略不计,电阻为r,可绕O点转动,A端固定一质量为m的金属球a,球上有孔,套在圆环上可无摩擦滑动,Ob为一导线,整个装置放在与环平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.现把金属杆OA从水平位置由静止释放运动到竖直位置,球a的速度为v,则OA到竖直位置时产生的电动势为__________;此时OA所受安培力的功率为_________;杆OA由水平位置转到竖直位置这段时间内,电路中转化的内能为__________.

 

图4-5-6

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如图4-5-5所示,匀强磁场方向垂直于线圈平面,先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场,第一次拉出时的速度为v,第二次拉出时的速度为2v.这两次拉出线圈的过程中,下列说法错误的是(    )

图4-5-5

A.线圈中的感应电流之比为1∶2

B.线圈中产生的电热之比为1∶2

C.施力的方向与速度方向相同,外力的功率之比为1∶2

D.流过线圈任一截面的电荷量之比为1∶1

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如图4-5-4所示,水平导轨的间距L1=0.5 m,ab杆与导轨左端的距离L2=0.8 m,由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R=0.2 Ω,方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B0=1 T,重物的质量M=0.04 kg,用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连,各处的摩擦均可忽略不计.现使磁场以=0.2 T/s 的变化率均匀地增大,试求当t为多少秒时,M刚好离开地面(取g=10 m/s2)?

图4-5-4

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铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号,以确定火车的位置.有一种磁铁能产生匀强磁场,被安装在火车首节车厢下面,如图4-4-19所示(俯视图),当它经过安装在两铁轨之间的线圈时,便会产生一种电信号被控制中心接收到.当火车以恒定的速度通过线圈时,表示线圈两端的电压随时间变化的关系是图4-4-20中的(    )

图4-4-19

图4-4-20

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如图4-4-18(a)所示,一平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距L=0.2 m,电阻R=1.0 Ω.有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,磁场的方向垂直于轨道面向下,现用一外力F拉导体杆,使导体杆做加速度为a的匀加速运动,F与时间t的关系如图(b)所示,求杆的质量m和加速度a.

图4-4-18

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