题目列表(包括答案和解析)
15.如图所示,abcd为一边为L,具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框ab边平行,磁场区域的宽度为2L,磁场磁感应强度为B,方向竖直向下,线框在垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域。已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i0,试在图的i-x坐标系上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线。
14.两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L,足够长,在其上放置两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd,它们的质量分别为2m、m,电阻阻值均为R(金属导轨及导线的电阻均可忽略不计),整个装处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。
(1) 现在金属棒ab锁定在导轨的左端,如图甲,对cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F,使金属棒cd向右沿导轨运动,当金属棒cd的运动状态稳定时,金属棒cd的运动速度是多大?
(2) 若对金属棒ab解除锁定,如图乙,使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0,当它们的运动状态达到稳定的过程中,流进金属棒ab的电量是多少?整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大?
13.如图所示,粗细均匀的金属环的电阻为R,可绕轴O转动的金属杆OA的电阻R/4,杆长为L,A端与环相接触,一阻值R/2为的定值电阻分别与杆的端点O及环边缘连接。杆OA在垂直于环面向里的、磁感强度为B的匀强磁场中,以角速度ω顺时针转动。求电路中总电流的变化范围。
12.如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为为=0.2,在导轨的一端接有阻值为=0.5Ω的电阻,在x≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T。一质量为0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v0=2m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好,求:
(1)电流为零金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变时,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0取值的关系。
11.如图所示,Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度均为B,两区域中间为宽S的无磁场区Ⅱ,有一边长为L(L>S),电阻为R的正方形金属框abcd置于Ⅰ区域,ab边与磁场边界平行,现拉着金属框为速度v向右匀速移动。
(1) 分别求出当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ,和刚进入磁场区时Ⅲ,通过ab边的电流的大小和方向 。
(2) 把金属框从区域Ⅰ完全拉入区域Ⅲ过程中拉力所做的功。
10.如图是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应
A.先断开S1
B.先断开S2
C.先拆除电流表
D.先拆除电阻R
9.飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2
A.若飞机从西往东飞,U1比U2高 B.若飞机从西往东飞,U1比U2高
C.若飞机从西往东飞,U1比U2高 D.若飞机从西往东飞,U1比U2高
8.图中的A是一个边长为L的方形导线框,其电阻为R。现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域B。如果以x轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为中的哪个图?
7.如图所示,三个线框是用同一种金属材料制成的边长相同的正方形,a线框不闭合,b和c都闭合,b线框的导线比c粗。将它们在竖直平面内从相同高度有静止释放,图中水平虚线的下方是方向垂直于线框所在面的匀强磁场。下列关于三个线框落地时间的说法正确的是
A.三线框同时落地
B.a线框最先落地
C.b线框比c线框后落地
D.b线框和c线框同时落地
6.图所示电路中,L为自感系数较大的线圈。在变阻器的滑动片P由A端向B端快速滑动的过程中,在P经过C点的瞬时,电路中电流为I1;在变阻器滑动片P由B端向A端快速滑动的过程中,在P经过C点的瞬时,电路中电流为I2;若将P一直置于C点,电路中电流为I0,则
A.I1=I2=I0
B.I1<I0<I2
C.I1=I2>I0
D.I1>I0>I2
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