1、昆腾教育 电磁学11 用相同导线绕制的边长为 L 或 2L 的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为 Ua、U b、U c 和 Ud。下列判断正确的是( )A B dcbacdbaC D2 如图所示,在 PQ、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,一导线框 位于纸面内,线框的邻边都相互垂直, 边与磁cef bc场的边界 P 重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从 t0 时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以 为线框中有电动势的正方向。以下四个 -t 关系示意fdcba图中正确的
2、是( )3 如图所示,平行金属导轨与水平面成 角,导轨与固定电阻 R 1 和 R2 相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒 ab,质量为 m,导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2 的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为 ,导体棒 ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为 v时,受到安培力的大小为 F此时( )A.电阻 R1 消耗的热功率为 Fv3B.电阻 R1 消耗的热功率为 Fv6C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcosD.整个装置消耗的机械功率为( Fmg cos)v 来源 :学科网 4 图中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属 导轨,间距 l为 0.40m,电阻不计。导轨
3、所在平面与磁感应强度 B 为 0.50T 的匀强磁场垂直。质量 m 为 6.010-3kg、电阻为 1.0 的金属杆 ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 3.0 的电阻 R1。当杆 ab 达到稳定状态时以速率 v 匀速下滑,整个电路消耗的电功率 P 为 0.27W,重力加速度取 10m/s2,试BabR1R2 ABR1R2la bMNPQBv昆腾教育 电磁学2求速率 v 和滑动变阻器接入电路部分的阻值 R2。5 如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为 L、导轨左端接有阻值为 R 的电阻,质量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导
4、体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度 v1 匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为 f 的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。(1)求导体棒所达到的恒定速度 v2;(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?(4)若 t0 时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其 v-t 关系如图(b)所示,已知在
5、时刻 t 导体棒瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。 6 如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距 L,距左端 L 处的中间一段被弯成半径为 H 的 1/4 圆弧,导轨左右两段处于高度相差 H 的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场 B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场 B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为 m 的金属棒 ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间 t0 滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为 R,导轨电阻不计,重力加速度为 g。(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应
6、电流的大小和方向是否发生改变?为什么?(2)求 0 到时间 t0 内,回路中感应电流产生的焦耳热量。(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场 B0 的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。昆腾教育 电磁学37 如图所示,两条水平虚线之间有垂直于纸面向里,宽度为 d,磁感应强度为 B 的匀强磁场质量为 m,电阻为 R 的正方形线圈边长为 L(L d),线圈下边缘到磁场上边界的距离为 h将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是 v0,则在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场),下列说法中正确的是 ( )A线圈可能一直做匀速运动B线圈可能先加速后减速C线
7、圈的最小速度一定是 mgRB 2L2D线圈的最小速度一定是 dhg8 如图所示,在磁感应强度大小为 B、方向垂直向上的匀强磁场中,有一上、下两层均与水平面平行的“U ”型光滑金属导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为 m 的匀质金属杆 A1 和 A2,开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为 H,导轨宽为 L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为 r。现有一质量为的不带电小球以水平向右的速度 v0 撞击杆 A1 的中点,撞击后小球反弹落到下层面上的mC 点。C 点与杆 A2 初始位置相距为 S。求:(1)回路内感应电流的最大值;(2)整个运动过程中感应电流最多
8、产生了多少热量;(3)当杆 A2 与杆 A1 的速度比为 1:3 时,A 2 受到的安培力大小。9 如图所示,AB、CD 是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间的距离为 L,导轨平面与水平面的夹角为,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为 B,在导轨的 AC 端连接一个阻值为 R 的电阻,一根质量为 m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑,求此过程中 ab 棒的最大速度。已知 ab 与导轨间的动摩擦因数为 ,导轨和金属棒的电阻都不计。昆腾教育 电磁学410 如图所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度 B=0.50T 的匀强磁场与导轨
9、所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离 l=0.20m。两根质量均为 m=0.10kg 的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为 R=0.50。在 t=0 时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为 0.20N 的恒力 F 作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为 a=1.37m/s2,问此时两金属杆的速度各为多少?来源:学+科+ 网 Z+X+X+K11 匀强磁场磁感应强度 B=0.2 T,磁场宽度 L=3rn,一正方形金属框边长 ab= =1m,l每边电阻 r=0.2,金属框以 v=10
10、m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求:(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的 I-t 图线(2)画出 ab 两端电压的 U-t 图线12 在下图中,CDEF 为闭合线圈,AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈 CDEF 中的感应电流在 G 处产生的磁感强度的方向是“”时,电源的哪一端是正极?F昆腾教育 电磁学513 长为 a 宽 为 b 的矩形线圈,在磁感强度为 B 的匀强磁场中垂直于磁场的 OO轴以恒定的角速度 旋转,设 t= 0 时,线圈平面与磁场方向平行,则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是 14 一个共有 10 匝的闭合
11、矩形线圈,总电阻为 10、面积为 0.04m2,置于水平面上。若线框内的磁感强度在 0.02s 内,由垂直纸面向里,从 1.6T 均匀减少到零,再反向均匀增加到 2.4T。则在此时间内,线圈内导线中的感应电流大小为_A,从上向下俯视,线圈中电流的方向为_时针方向。来源15 如图所示,以边长为 50cm 的正方形导线框,放置在 B=0.40T 的匀强磁场中。已知磁场方向与水平方向成 37角,线框电阻为 0.10,求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。16 如图所示,竖直平面内有足够长的金属导轨,轨距 0.2m,金属导体 ab 可在导轨上无摩擦地上下滑动,ab 的电阻
12、为 0.4,导轨电阻不计,导轨 ab 的质量为 0.2g,垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为 0.2T,且磁场区域足够大,当 ab 导体自由下落 0.4s 时,突然接通电键 K,则:( 1)试说出 K 接通后,ab 导体的运动情况。(2)ab 导体匀速下落的速度是多少?(g 取 10m/s2)17 如图所示,水平导轨的电阻忽略不计,金属棒 ab 和 cd 的电阻多别为 Rab 和 Rcd,且RabR cd,处于匀强磁场中。金属棒 cd 在力 F 的作用下向右匀速运动。ab 在外力作用下处于静止状态,下面说法正确的是( )AU abU cdBU ab=UcdCU abU cdD 无法判断18 如
13、图所示装置,导体棒 AB,CD 在相等的外力作用下,沿着光滑的轨道各朝相反方向以 0.lm/s 的速度匀速运动。匀昆腾教育 电磁学6强磁场垂直纸面向里,磁感强度 B=4T,导体棒有效长度都是 L=0.5m,电阻 R=0.5,导轨上接有一只 R=1 的电阻和平行板电容器,它的两板间距相距 1cm,试求:(l)电容器及板间的电场强度的大小和方向;(2)外力 F 的大小。19 如图所示,一个 U 形导体框架,其宽度 L=1m,框架所在平面与水平面的夹用 =30。其电阻可忽略不计。设匀强磁场与 U 形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度 B0.2T。今有一条形导体 ab,其质量为m0.5kg,有效电阻
14、R=0.1,跨接在 U 形框架上,并且能无摩擦地滑动,求:(1)由静止释放导体,导体 ab 下滑的最大速度 vm;(2)在最大速度 vm 时,在 ab 上释放的电功率。(g=10m/s 2)。1920 如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于 O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A ,B 为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力,则( )A圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度。B在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流C圆环进入磁场后离平衡位 置越近速度越大,感应电流也越大D圆环最终将静止在平衡位置。21 如图所示,直角三角形导线框 ABC,处于磁感强度为 B 的匀强磁场中,线框在纸面上绕 B 点以匀角速度 作顺时针方向转动,B =60,C=90,AB=l,求 A,C 两端的电势差 UAC。22 如图所示,长为 6m 的导体 AB 在磁感强度 B=0.1T 的匀强磁场中,以 AB 上的一点昆腾教育 电磁学7O 为轴,沿着顺时针方向旋转。角速度 =5rad/s,O 点距 A 端为 2m,求 AB 的电势差。