10、如图(A)所示,固定于水平桌面上的金属架cdef,处在一竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B0,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时adeb构成一个边长为l的正方形,金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计。从t=0的时刻起,磁场开始均匀增加,磁感应强度变化率的大小为k(k=)。求:
(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止,写出F的大小随时间 t变化的关系式。
(2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数),金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时,可使金属棒中始终不产生感应电流,写出该磁感应强度Bt随时间t变化的关系式。
(3)如果非均匀变化磁场在0-t1时间内的方向竖直向下,在t1-t2时间内的方向竖直向上,若t=0时刻和t1时刻磁感应强度的大小均为B0,且adeb的面积均为l2。当金属棒按图(B)中的规律运动时,为使金属棒中始终不产生感应电流,请在图(C)中示意地画出变化的磁场的磁感应强度Bt随时间变化的图像(t1-t0=t2-t1<)。
9、如图所示,ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个R=1.5Ω的电阻,将一根质量m=0.2kg、电阻r=0.5Ω的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动。试解答以下问题。
(1)若施加的水平外力恒为F=8N,则金属棒达到的稳定速度v1是多少?
(2)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少?
(3)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒的速度达到v3=2.5m/s时的加速度是多少?
8、如右图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时
速度的一半,线框离开场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求:
(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2;
(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1;
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
7、如图所示,倾角为370的光滑绝缘的斜面上放着M=1kg的导轨abcd,ab∥cd。另有一质量m=1kg的金属棒EF平行bc放在导轨上,EF下侧有绝缘的垂直于斜面的立柱P、S、Q挡住EF使之不下滑,以OO′为界,斜面左边有一垂直于斜面向下的匀强磁场。右边有平行于斜面向下的匀强磁场,两磁场的磁感应强度均为B=1T,导轨bc段长L=1m。金属棒EF的电阻R=1.2Ω,其余电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,开始时导轨bc边用细线系在立柱S上,导轨和斜面足够长,当剪断细线后,试求:
(1)求导轨abcd运动的最大加速度;
(2)求导轨abcd运动的最大速度;
(3)若导轨从开始运动到最大速度的过程中,流
过金属棒EF的电量q=5C,则在此过程中,系统损
失的机械能是多少?(sin370=0.6)
6、如图所示,足够长的两光滑导轨水平放置,两条导, 轨相距为d,左端MN用阻值不计的导线相连,金属棒ab可在导轨上滑动,导轨单位长度的电阻为r0,金属棒ab的电阻不计。整个装置处于竖直向下的均匀磁场中,磁场的磁感应强度随时间均匀增加,B=kt,其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下,以速度v沿导轨向右做匀速运动,t=0时,金属棒ab与MN相距非常近.求:
(1)当t=to时,水平外力的大小F.
(2)同学们在求t=to时刻闭合回路消耗的功率时,有两种不同的求法:
方法一:t=to时刻闭合回路消耗的功率P=F·v.
方法二:由Bld=F,得
(其中R为回路总电阻)这两种方法哪一种正确?请你做出判断,并简述理由.
5、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列
车车体向上浮起,同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图7所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间,有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1,和B2且;每个磁场的宽都是,相间排列,所有这些磁场都以速度向右匀速运动.这时跨在两导轨间的长为L宽为的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R,运动中所受到的阻力恒为,则金属框的最大速度可表示为
4.如图,甲、乙两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处由静止开始释放,A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场,只是A的区域比B的区域离地面高一些,两线圈下落时始终保持线圈平面与磁
场垂直,则
A. 甲先落地。 B. 乙先落地。
C. 二者同时落地。 D. 无法确定。
3.如图3所示,两根竖直放置的光滑平行导轨,其一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中,一根金属杆MN成水平沿导轨滑下,在与导轨和电阻R组成的闭合电路中,其他电阻不计。当金属杆MN进入磁场区后,其运动的速度图像可能是下图中的
2.如图2所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则
A.如果B增大,vm将变大 B.如果α变大,vm将变大
C.如果R变大,vm将变大 D.如果m变小,vm将变大
1.如图1,在匀强磁场中,导体ab与光滑导轨紧密接触,ab在向右的拉力F作用下以速度v做匀速直线运动,当电阻R的阻值增大时,若速度v不变则
A.F的功率减小 B. F的功率增大
C. F的功率不变 D. F的大小不变
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com