题目列表(包括答案和解析)
12.(10分)如图11所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距L=10cm,导轨上端接有电阻R=0.5Ω,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中。
若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,则MN杆的下落速度是多大?
13.(10分)由同种材料构成的均匀金属杆abc处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,如图12所示.已知Lab=Lbc=20cm,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得a、c两点间的电势差是3.0V,求:
(1)金属杆的移动速度;
(2)a、b两点间的电势差。
14. (15分)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,现拉着金属框以速度v向右匀速移动.
(1)当ab边刚进入中央无磁场区Ⅱ时,求通过ab边的电流的大小和方向;
(2)当金属框刚进入磁场区Ⅲ时,求通过ab边的电流的大小和方向;
(3)把金属框从Ⅰ区域完全拉入Ⅲ区域过程中拉力所做的功。
11.(10分)把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下,当把环翻转1800的过程中,流过金属环某一横截面的电量是多大?
10.如图10所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路.导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计.在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场.开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,导体棒在运动过程中:
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
8.如图8所示,A、B、C为三只相同的灯泡,额定电压均大于电源电动势,电源内阻不计,L是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器。先将S1、S2合上,然后突然打开S2.已知在此后过程中各灯均无损坏,则以下说法中正确的是:
A.C灯亮度保持不变
B.C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度
C.B灯的亮度不变
D.B灯后来的功率是原来的一半
9.金属杆ab水平放置在某高处,当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时,如图9所示,以下说法中正确的是:
A.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua>Ub
B.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua<Ub
C.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua>Ub
D.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua<Ub
7.如图7所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是:
A. B. C. D.
6.图6中的a是一个边长为为L的正方向导线框,其电阻为R.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哪个图?
1.如图1所示,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中:
A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g
B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g
C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g
D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g
2.在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N,两环套在一个通电长螺线管的中部,如图2所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动?
A.两环一起向左移动 B.两环一起向右移动
C.两环互相靠近 D.两环互相离开
3.如图3所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为:
A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力为零
4.如图4所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则:
A.W1<W2,q1<q2 B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2
5.如图5所示,灯泡的灯丝电阻为2Ω,电池的电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,线圈电阻几乎为零。先合上开关S,稳定后突然断开S,下列说法正确的是:
A.灯立即变暗再熄灭,且灯中电流方向与S断开前方向相同
B.灯立即变暗再熄灭,且灯中电流方向与S断开前方向相反
C.灯会突然比原来亮一下再熄灭,且灯中电流方向与S断开前相同
D.灯会突然比原来亮一下再熄灭,且灯中电流方向与S断开前相反
6.用电阻为18Ω的均匀导线弯成图5中直径D=0.80m的封闭金属圆环,环上AB弧所对圆心角为60°,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ,沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A、B位置时,求:
(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向。
(2)此时圆环上发热损耗的电功率。
答案:(1)0.6V;电流由A→B (2)0.1W
7.如图6所示,两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离l=0.6m。金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V。求磁场的磁感应强度。
答案:B=0.5T。
8.如图7所示,匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L,磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B;磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B,边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd,以速度v向右匀速运动,从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时,到线框bc边刚离开区域Ⅳ停止计时,在这段时间内线框中电流生热的平均功率是多少?
答案:
9.如图8所示,由10根长度都是L的金属杆,连接成一个“目”字型的矩形金属框abcdefgha,放在纸面所在的平面内;有一个宽度也为L的匀强磁场,磁场边界跟de杆平行,磁感强度的大小是B,方向垂直于纸面向里,金属杆ef、fg和gh的电阻不计,其他各杆的电阻都为R,各杆端点间接良好。现在以速度v匀速把金属框从磁场的左边界向右拉,当de杆刚进入磁场时,开始计时,求:
(1)从开始计时到ah杆刚要进入磁场的过程中,通过ah杆某一横截面上的总电量。
(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量。
答案:(1) (2)
5.下列说法中正确的是,感应电动势的大小 ( C)
A.跟穿过闭合电路的磁通量有关系
B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系
C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系
D.跟电路的电阻大小有关系
4.如图3所示,在置于匀强磁场中的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动,已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向外,导轨间距为l,闭合电路acQPa中除电阻R外,其他部分的电阻忽略不计,则( BC)
A.电路中的感应电动势E=IlB
B.电路中的感应电流I=Blv/R
C.通过电阻R的电流方向是由c向a
D.通过PQ杆中的电流方向是由Q向P
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