电磁感应经典习题
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安徽省蒙城县高二下学期语文期中考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共1题;共6分)1. (6分)(2020·模拟) 阅读下面的文字,完成下面小题。
当远古的人类学会刻下文字与图案时,阅读便开始了。
知识不再局限于口耳相传,而是被记录在岩壁、简帛与纸页上,智山慧海传薪火,无数的读书人“发愤忘食,乐以忘忧”,文明的谱系得以________和更新。
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(1)依次填入文中横线上的词语,全都恰当的一项是()A . 流传浑水摸鱼兴趣盎然过滤者B . 流传滥竽充数兴致勃勃筛选者C . 留传滥竽充数兴趣盎然筛选者D . 留传浑水摸鱼兴致勃勃过滤者(2)下列填入文中括号内的语句,衔接最恰当的一项是()A . 知识的积累与发展推动了科技的革新,而科技的向前又为知识的传递提供了更为便捷的方式B . 科技的向前为知识的传递提供了更为便捷的方式,而知识的积累与发展又推动了科技的革新C . 数字化阅读帮我们建立一个更丰富的专属知识资产库D . 数字化阅读和实体阅读都在创新(3)文中画横线的句子有语病,下列修改最恰当的一项是()A . 在印刷术诞生后,书籍得以大批量制作,电子技术则让书的载体不再囿于纸张,扩张到了千万张电子屏幕上。
高二物理电磁感应练习题及答案1. 选择题1.1 下面哪个选项正确地描述了电磁感应现象?A. 当导体在磁场中运动时,会产生电流。
B. 当电流通过导体时,会产生磁场。
C. 当导体静止在磁场中时,会产生电流。
D. 当电荷在磁场中运动时,会产生电流。
答案:A1.2 下列哪个物理量与电磁感应没有直接关系?A. 磁感应强度B. 磁通量C. 电势差D. 导体长度答案:D1.3 下面哪个公式描述了电磁感应定律?A. U = IRB. F = maC. F = qvBD. ε = -dφ/dt答案:D2. 填空题2.1 一个弯曲的导体处于一个磁场中,导体两端的电势差为_______。
答案:零2.2 一个磁场的磁感应强度为0.5 T,磁通量为0.1 Wb,相应的电势差为_______伏特。
答案:0.05 V2.3 当磁场的磁感应强度为0.5 T,磁通量随时间的变化率为0.02Wb/s,相应的感应电动势为_______伏特。
答案:0.01 V3. 解答题3.1 描述电磁感应定律及其公式表达形式。
答案:电磁感应定律是指当导体中的磁通量随时间变化时,会在导体中产生感应电动势。
根据电磁感应定律的公式表达形式,感应电动势ε等于磁通量的变化率对时间的负导数。
即ε = -dφ/dt,其中ε表示感应电动势,φ表示磁通量,t表示时间。
3.2 请解释电动机的工作原理。
答案:电动机的工作原理基于电磁感应现象。
当在电磁场中放置一个导体并通过导体通电时,在导体中会产生电流。
由于通过导体的电流会受到磁场力的作用,导致导体开始在电磁场中旋转。
这种旋转运动最终被转化为机械能,从而使电动机工作。
3.3 请解释发电机的工作原理。
答案:发电机的工作原理也基于电磁感应现象。
当通过导体的磁通量随时间的变化时,导体中会产生感应电动势。
在发电机中,通过转动磁场和绕组的方式来实现磁通量的变化。
由于感应电动势的产生,通过导体的电流开始流动,实现了电能向机械能的转换,最终产生电能。
高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案:A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动,产生感应电流。
下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关?A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案:D.导体切割磁感线的角度。
二、填空题3、在电磁感应现象中,当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。
答案:相反;相同。
31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动,切割磁感线,产生感应电动势。
如果只增大速度v,其他条件不变,则产生的感应电动势将_ _ _ _ ;如果保持速度v不变,只减小磁感应强度B,其他条件不变,则产生的感应电动势将 _ _ _ _。
答案:增大;减小。
三、解答题5、在电磁感应现象中,有一闭合电路,置于匀强磁场中,接上电源后有电流通过,现将回路断开,换用另一电源重新接上,欲使产生的感应电动势增大一倍,应采取的措施是()A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。
答案:A.将回路绕原路转过90°。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一,它描述了变化的磁场产生电场,或者变化的电场产生磁场的现象。
这个定律是法拉第在1831年发现的,它为我们打开了一个全新的领域——电磁学,也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。
在高中物理中,法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示,让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。
高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解,他们已经掌握了电场线和磁场线的概念,以及安培定则等基本知识。
九年级物理电磁感应题库及答案一、选择题1、下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A 电动机B 发电机C 电铃D 电磁铁答案:B解析:发电机是利用电磁感应原理工作的,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的;电铃和电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
2、关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是()A 只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流B 只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流C 只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流D 闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动,才会产生感应电流答案:C解析:产生感应电流的条件:一是“闭合电路”,二是“一部分导体”,三是“做切割磁感线运动”,三个条件缺一不可。
选项 A 中,导体在磁场中运动,如果不是闭合电路,或者导体没有做切割磁感线运动,都不会产生感应电流;选项B 中,闭合电路的一部分导体在磁场中运动,如果不是做切割磁感线运动,也不会产生感应电流;选项 D 中,闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动时,也不一定会产生感应电流,比如全部导体都沿着磁感线运动。
3、如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是()A 导线 ab 竖直向上运动时,电流表指针会偏转B 导线 ab 竖直向下运动时,电流表指针会偏转C 导线 ab 水平向左运动时,电流表指针会偏转D 导线 ab 静止不动时,电流表指针会偏转答案:C解析:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
导线 ab 竖直向上或竖直向下运动时,都没有做切割磁感线运动,所以电流表指针不会偏转;导线 ab 水平向左运动时,做切割磁感线运动,电流表指针会偏转;导线 ab 静止不动时,没有做切割磁感线运动,电流表指针不会偏转。
4、下列电器中,工作时利用电磁感应原理的是()A 电烤箱B 电热水器C 发电机D 电熨斗答案:C解析:电烤箱、电热水器和电熨斗都是利用电流的热效应工作的,即电流通过电阻时会产生热量。
电磁感应习题训练一、单选题1. 如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直。
则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律()A. AB. BC. CD. D2. 如图甲所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及外力F与时间t的关系图线是()A. B.C. D.3. 空间有竖直边界为AB、CD且垂直纸面向里的有界匀强磁场区域。
一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉至如图所示位置静止释放,圆环在摆动过程中环面始终与磁场垂直。
若不计空气阻力,则下列说法中正确的是()A. 圆环完全进入磁场后离最低点越近,感应电流越大B. 圆环在进入和穿出磁场时,圆环中均有感应电流C. 圆环向左穿过磁场后再返回,还能摆到原来的释放位置D. 圆环最终将静止在最低点4. 如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒ab质量为m,受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑高度h的过程中,以下说法正确的是()A. 作用在金属棒上各力的合力做正功B. 重力做的功等于系统产生的电能C. 金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D. 金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热二、多选题5. 如图(a)所示,半径为r1的n匝的圆形金属线圈,阻值为2R,与阻值为R的电阻连结成闭合回路。
八年级物理练习题:电磁感应电磁感应练习题
题目一:
1. 一根导线被连接到一个电池的两个端口上,并放在一块磁铁附近。
当电流通过导线时,磁铁受到吸引。
请说明这是如何发生的?
题目二:
2. 一个长直导线垂直放置在一块保持不变的磁场中。
如果导线中的电流方向与磁场方向相同,导线将受到一个向上的力。
如果电流方向与磁场方向相反,导线将受到一个向下的力。
请解释这个现象。
题目三:
3. 当电磁感应发生时,电流是如何产生的?请解释法拉第电磁感应定律。
题目四:
4. 简述发电机的工作原理。
说明在发电机中如何利用电磁感应产生电流。
题目五:
5. 请解释电磁感应在变压器中的应用。
说明变压器如何将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
题目六:
6. 电磁感应可用于许多设备和技术中。
请举例并解释其中一个实际应用。
题目七:
7. 描述电磁感应实验的步骤。
设计并实施一个简单的电磁感应实验。
题目八:
8. 某个发电站的输出电压为220V。
计算电磁感应原理下,需要多少匝才能将
输出电压增加到440V?
题目九:
9. 当一个磁场变化时,经过具有多个匝数的线圈时,电压的大小会受到影响。
请说明匝数如何影响电磁感应中的电压大小。
题目十:
10. 电磁感应也被应用于感应炉。
解释感应炉是如何利用电磁感应加热金属的。
物理练习题电磁感应练习题物理练习题:电磁感应一、单选题1. 电磁感应的基本定律是:A. 荷塞定律B. 法拉第定律C. 伏特定律D. 麦克斯韦定律正确答案:B2. 在匀强磁场中,一根导线长度为L,导线移动的速度为v,两段导线之间的电势差为U,磁感应强度为B。
根据法拉第定律,电势差U与导线的长度L、速度v、磁感应强度B之间的关系是:A. U ∝ LB. U ∝ vC. U ∝ BD. U ∝ Lvb正确答案:D3. 远离电流的一侧把右手握成半握拳,拇指指向电流方向,其他四指所指方向即为:A. 磁场方向B. 电流方向C. 电势方向D. 导线方向正确答案:A4. 在磁场中,当一个导体切割磁感线运动时,导体两端会产生:A. 电动势B. 电流C. 磁化D. 弹性正确答案:A5. 变压器的原理是基于:A. 磁化原理B. 法拉第定律C. 电动势产生D. 电磁感应现象正确答案:D二、填空题1. 电磁感应现象最早由_______发现。
正确答案:法拉第2. 变压器的工作原理是基于_______现象。
正确答案:电磁感应3. 根据电磁感应现象,当导体运动时,导线两端产生的电势差与速度的关系为_______。
正确答案:正比例4. 在匀强磁场中,导线的运动方向与磁感应线的方向______。
正确答案:垂直5. 根据法拉第定律,当闭合回路中的磁链发生变化时,产生的感应电动势会阻止_______变化。
正确答案:磁链三、解答题1. 一个导体沿着磁场方向运动,运动方向与磁感应线方向垂直,当导体速度为v,磁感应强度为B时,求导体受到的安培力大小。
解答:根据洛仑兹力公式,安培力的大小可以通过公式F = BIL计算得到。
在本题中,导体的速度与磁感应线方向垂直,所以磁感应线与导体的角度为90°,导体的长度为L。
根据公式,可得到F = BLv。
2. 一个电阻为R的闭合回路中,磁感应强度为B,在t时刻磁通量发生了变化Φ = Φ0 + αt,其中Φ0和α为常数。
四. 知识要点:第一单元电磁感应现象楞次定律(一)电磁感应现象1. 产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.2. 磁通量的计算(1)公式Φ=BS此式的适用条件是:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
(2)如果磁感线与平面不垂直,上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.即其中θ为磁场与面积之间的夹角,我们称之为“有效面积”或“正对面积”。
(3)磁通量的方向性:磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面时,磁通量的正负关系不同。
求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。
(4)磁通量的变化:可能是B发生变化而引起,也可能是S发生变化而引起,还有可能是B和S同时发生变化而引起的,在确定磁通量的变化时应注意。
3. 感应电动势的产生条件:无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,这部分电路就会产生感应电动势。
这部分电路或导体相当于电源。
(二)感应电流的方向1. 右手定则当闭合电路的部分导体切割磁感线时,产生的感应电流的方向可以用右手定则来进行判断。
右手定则:伸开右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,那么伸直四指指向即为感应电流的方向。
说明:伸直四指指向还有另外的一些说法:①感应电动势的方向;②导体的高电势处。
2. 楞次定律(1)内容感应电流具有这样的方向:就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
注意:①“阻碍”不是“相反”,原磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁通量相反,“反抗”其增加;原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁通量相同,“补偿”其减小,即“增反减同”。
②“阻碍”也不是阻止,电路中的磁通量还是变化的,阻碍只是延缓其变化。
③楞次定律的实质是“能量转化和守恒”,感应电流的磁场阻碍过程,使机械能减少,转化为电能。
(2)应用楞次定律判断感应电流的步骤:①确定原磁场的方向。
②明确回路中磁通量变化情况。
③应用楞次定律的“增反减同”,确定感应电流磁场的方向。
高中物理《电磁感应》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.社会的进步离不开科学发现,每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力,以下关于科学家的贡献说法不正确的是()A.安培提出了分子电流假说,解释了磁现象B.奥斯特首先发现了电流的磁效应C.法拉第发现了电磁感应现象D.库仑测出了电子的电量2.如图甲所示,300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
下列说法正确的是()A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VB.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0VC.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VD.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V3.如图所示,在匀强磁场中做各种运动的矩形线框,能产生感应电流的是()A.图甲中矩形线框向右加速运动B.图乙中矩形线框匀速转动C.图丙中矩形线框向右加速运动D.图丁中矩形线框斜向上运动4.下列物理学史材料中,描述正确的是()A.卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B.为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果,应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C.法拉第提出了“电场”的概念,并制造出第一台电动机D.库仑通过与万有引力类比,在实验的基础上验证得出库仑定律5.如图所示,将一个闭合铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直轴OO'自由转动,蹄形磁铁在手摇的控制下可以绕竖直轴OO'转动。
初始时,铝框和蹄形磁铁均是静止的。
现通过不断手摇使蹄形磁铁转动起来,下列关于闭合铝框的说法正确的是()A.铝框仍保持静止B.铝框将跟随磁极同向转动且一样快C.铝框将跟随磁极同向转动,转速比磁铁小D.铝框将朝着磁极反向转动,转速比磁铁小6.如图所示,a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环,两环半径之比为2:3,其中仅在a环所围成区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。
高中物理电磁感应基础练习题(含答案)一、单选题1.如图所示,导体ab是金属线框的一个可动边,ab边长L=0.4m,磁场的磁感应强度B=0.1T,当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时,下列判断正确的是()A.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.2VB.感应电流的方向由a到b,感应电动势的大小为0.4VC.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.2VD.感应电流的方向由b到a,感应电动势的大小为0.4V2.某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形,两个正方形的边长均为L,A、B t∆223.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,在它圆心正上方有一条形磁铁(极性不明),当条形磁铁下落时,可以判定()A.环中将产生俯视顺时针的感应电流B.环对桌面的压力将增大C.环有面积增大的趋势D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力4.如图所示,闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图所示位置时,bc 边的电流方向由b →c ,此线圈的运动情况是( )A .向右进入磁场B .向左移出磁场C .向上移动D .向下移动5.如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd ,则( )A .当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →dB .若线圈竖直向下平动,有感应电流产生C .若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dD .当线圈以导线边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →d6.如图所示,在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,长为L 的金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动。
金属导轨电阻不计,金属杆与导轨的夹角为θ,电阻为2R ,ab 间电阻为R ,M 、N 两点间电势差为U ,则M 、N 两点电势BLv7.如图所示,先后以速度1v 和2v 匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,122v v =,则在先后两种情况下( )A .线圈中的感应电动势之比为21:1:2E E =B .线圈中的感应电流之比为12:1:2I I =C .线圈中产生的焦耳热之比12:2:1Q Q =D .通过线圈某截面的电荷量之比122:1q q =:8.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。
1.(14分)如图所示,光滑的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M 、P点和N、Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B0,且磁场区域可以移动。
一电阻也为R、长度也刚好为l的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上,离灯L1足够远。
现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动,当棒ab刚处于磁场时两灯恰好正常工作。
棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。
(1)求磁场移动的速度;(2)求在磁场区域经过棒ab的过程中灯L1所消耗的电能;(3)若保持磁场不移动(仍在cdfe矩形区域),而是均匀改变磁感应强度,为保证两灯都不会烧坏且有电流通过,试求出均匀改变时间t时磁感应强度的可能值B t。
2.(14分)随着越来越高的摩天大楼在各地的落成,至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了。
这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加,这些钢索会由于承受不了自身的重量,还没有挂电梯就会被扯断。
为此,科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题。
如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机,即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道,轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2,且B1和B2的方向相反,大小相等,即B1= B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动。
电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框abcd内(电梯桥厢在图中未画出),并且与之绝缘.电梯载人时的总质量为5×103kg,所受阻力F f=500N,金属框垂直轨道的边长L cd=2m,两磁场的宽度均与金属框的边长L ac 相同,金属框整个回路的电阻R=9.5×10-4Ω,假如设计要求电梯以v1=10m/s的速度向上匀速运动,那么,(1)磁场向上运动速度v0应该为多大?(2)在电梯向上作匀速运动时,为维持它的运动,外界必须提供能量,那么这些能量是由谁提供的?此时系统的效率为多少?a bc dN3.(14分)边长为L=0.1m的正方形金属线框abcd,质量m=0.1㎏、总电阻R=0.02 ,从高为h=0.2m处自由下落(金属线框abcd始终在竖直平面上且ab水平)线框下有一水平的有界的匀强磁场,竖直宽度L=0.1m。
磁感应强度B=1.0T,方向如图所示。
试求:(1)线框穿过磁场过程中产生的热;(2)全程通过a点截面的电量;(3)在如图坐标中画出线框从开始下落到dc边穿出磁场的速度与时间的图像。
4.如图所示,水平面上有两根很长的平行导轨,导轨间有竖直方向等距离间隔的匀强磁场1B 和2B ,导轨上有金属框abdc ,框的宽度与磁场间隔相同,当匀强磁场21B B 和同时以恒定速度οv 沿直导轨运动时,金属框也会随之沿直导轨运动,这就是磁悬浮列车运动的原理。
如果金属框下始终有这样运动的磁场,框就会一直运动下去。
设两根直导轨间距L=0.2m ,T B B 121==,磁场运动的速度s m v 4=ο,金属框的电阻Ω=6.1R 。
求:(1)当匀强磁场21B B 和向左沿直导轨运动时,金属框运动的方向及在没有任何阻力时金属框的最大速度。
(2)当金属框运动时始终受到f= 0.1N 的阻力时,金属框的最大速度。
(3)在(2)的情况下,当金属框达到最大 速度后,为了维持它的运动,磁场必须提供的功率。
B 221B 115.(14分)两条彼此平行、间距为l=0.5m的光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端接一电阻,其阻值R=2Ω,右端接阻值R L=4Ω的小灯泡,如下面左图所示。
在导轨的MNQP 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,MP的长d=2m,MNQP区域内磁场的磁感应强度B 随时间t变化的关系如下面右图所示。
垂直导轨跨接一金属杆,金属杆的电阻r=2Ω,两导轨电阻不计。
在t=0时刻,用水平力F拉金属杆,使金属杆由静止开始从GH位置向右运动。
在金属杆从GH位置运动到PQ位置的过程中,小灯泡的亮度一直没有变化。
求:(1)通过小灯泡的电流I L(2)水平恒力的F的大小(3)金属杆的质量mld6.(14分)如图所示,两根间距为L 的金属导轨MN 和PQ ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为d 、方向竖直向上的匀强磁场I ,右端有另一磁场II ,其宽度也为d ,但方向竖直向下,磁场的磁感强度大小均为B 。
有两根质量均为m 、电阻均为R 的金属棒a 和b 与导轨垂直放置,b 棒置于磁场II 中点C 、D 处,导轨除C 、D 两处(对应的距离极短)外其余均光滑,两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的K 倍,a 棒从弯曲导轨某处由静止释放。
当只有一根棒作切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即v x ∆∝∆。
(1)若a 棒释放的高度大于h 0,则a 棒进入磁场I 时会使b 棒运动,判断b 棒的运动方向并求出h 0。
(2)若将a 棒从高度小于h 0的某处释放,使其以速度v 0进入磁场I ,结果a 棒以02v 的速度从磁场I 中穿出,求在a 棒穿过磁场I 过程中通过b 棒的电量q 和两棒即将相碰时b 棒上的电功率P b 。
(3)若将a 棒从高度大于h 0的某处释放,使其以速度v 1进入磁场I ,经过时间t 1后a 棒从磁场I 穿出时的速度大小为321v,求此时b 棒的速度大小,在如图坐标中大致画出t 1时间内两棒的速度大小随时间的变化图像,并求出此时b 棒的位置。
17、(14分)如图(a)所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L=1m,导轨平面与水平面成θ=30︒角,上端连接R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为d=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。
整个装置处于匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图(b)所示,前4s内为B=kt。
前4s内,为保持ab棒静止,在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F,已知当t=2s时,F恰好为零。
求:(1)k;(2)t=3s时,电阻R的热功率P R;(3)前4s内,外力F随时间t的变化规律;(4)从第4s末开始,外力F拉着导体棒ab以速度v沿斜面向下作匀速直线运动,且F 的功率恒为P=6W,求v的大小。
8、(14分)如图所示,两根平行的光滑金属导轨与水平面成53°放置,导轨间接一阻值为3Ω的定值电阻R,导轨电阻忽略不计,在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的宽度为d=1.0m。
导体棒a的质量m a=0.2kg,电阻R a=6Ω,导体棒b的质量m b=0.1kg,电阻R b=3Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,当b刚穿出磁场时,a正好进入磁场,且都是匀速穿过磁场区域,取重力加速度g=10 m/s2, sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计a、b之间电流的相互作用,求(1)从导体棒a、b向下滑动起到a棒刚穿出磁场止,这个过程中,a、b两棒克服安培力分别做多少功?(2)在a棒穿越磁场的过程中,a、b两导体棒中的电流之比是多大?(3)M点和N点距L1的距离分别多大?(4)在第(1)问的过程中,导体棒b上消耗的电能?9.如下图所示,一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁,产生一个中心辐射的磁场(磁场水平向外),其大小为rk B =(其中r 为辐射半径),设一个与磁铁同轴的圆形铝环,半径为R (大于圆柱形磁铁的半径),而弯成铝环的铝丝其横截面积为S ,圆环通过磁场由静止开始下落,下落过程中圆环平面始终水平,已知铝丝电阻率为ρ,密度为ρ0.(已知导体的电阻SL R ρ=,其中ρ为导体的电阻率,L 为导体的长度,S 为导体的横截面积.)试求:(1)圆环下落的速度为v 时的电功率; (2)圆环下落的最终速度;(3)当下落高度h 时,速度最大,从开始下落到此时圆环消耗的电能.10.(14分)如图所示,两根相距为L 的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计,一根质量为m 、长为L 、电阻为R 的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为µ,棒与导轨的接触电阻不计。
导轨左端连有阻值为2R 的电阻,在电阻两端接有电压传感器并与计算机相连。
有n 段竖直向下的宽度为a 间距为b 的匀强磁场(a >b ),磁感强度为B 。
金属棒初始位于OO ′处,与第一段磁场相距2a 。
(1)若金属棒有向右的初速为v 0,为使金属棒保持v 0一直向右穿过各磁场,需对金属棒施加一个水平向右的拉力,求金属棒进入磁场前拉力F 1的大小和进入磁场后拉力F 2的大小; (2)在(1)的情况下,求金属棒从OO ′开始运动到刚离开第n 段磁场过程中,拉力所做的功;(3)若金属棒初速为零,现对棒施以水平向右的恒定拉力F ,使棒穿过各段磁场,发现计算机显示出的电压随时间以固定的周期做周期性变化,在给定的坐标中定性地画出计算机显示的图像(从金属棒进入第一段磁场开始计时)。
(4)在(3)的情况下,求整个过程导轨左端电阻上产生的热量,以及金属棒从第n 段磁场穿出时的速度。
11.(12分)辩析题水平面内固定一U 形光滑金属导轨,轨道宽1m ,导轨的左端接有R =0.4Ω的电阻,导轨上放一阻值为R 0=0.1Ω的导体棒ab ,其余电阻不计,导体棒ab 用水平线通过定滑轮吊着质量M =0.2 kg 的重物,空间有竖直向上的匀强磁场,如图所示.已知t =0时,B=1T ,1m l =,此时物体在地面上且连线刚好被拉直,若磁场以tB ∆∆=0.1 T/s 增加,请问:经过一段时间物体是否能被拉动?若不能,请说明理由;若能,请求出经过多长时间物体才被拉动.以下为某同学的解答:因为穿过回路的磁通量发生变化,产生感应电流,ab 受到向左的安培力作用.当安培力大于或等于被吊物体的重力时,重物才能被拉动.回路产生的感应电动势为:tB S tE ∆∆⋅=∆∆Φ=ab 受到向左的安培力为:RR BLE BIL F +==0安,代入相关数据后,发现安培力为恒力且F 安<Mg ,因此该同学得出的结论是:所以无论经过多长时间,物体都不能被拉动.请问,该同学的结论是否正确?若正确,求出有关数据,若不正确,请指出错误所在并求出正确结果.图10——1512.(14分)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v 1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。