如图所示,一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,当铝棒中通过的电流方向从左到右时,弹簧的长度变化了,则下面说法正确的是( )
A.弹簧长度缩短了,B= |
B.弹簧长度缩短了,B= |
C.弹簧长度伸长了,B= |
D.弹簧长度伸长了,B= |
一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方L/2处有一宽度为L/4,垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示。现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直,忽略空气阻力),摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场,则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是( )
A.mgL | B.mg(L/2+r) | C.mg(3L/4+r) | D.mg(L+2r) |
如图,光滑斜面PMNQ的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,其中ab边长为l1,bc边长为l2,线框质量为m、电阻为R,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于斜面向上,ef为磁场的边界,且ef∥MN.线框在恒力F作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行,F沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是
A.线框进入磁场时的速度为 |
B.线框进入磁场前的加速度为 |
C.线框进入磁场的过程中产生的热量为 |
D.线框进入磁场时有a→b→c→d方向的感应电流 |
.(多选)如图所示,间距l=0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°,正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,方向垂直于斜面.甲、乙两金属杆电阻R相同、质量均为m=0.02kg,垂直于导轨放置.起初,甲金属杆处在磁场的上边界ab上,乙在甲上方距甲也为l处.现将两金属杆同时由静止释放,并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F,使甲金属杆始终以a=5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动,已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动,取g=10 m/s2,则
A.甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s |
B.每根金属杆的电阻R=0.016Ω |
C.甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大 |
D.乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W |
如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过金属棒的最大电流为 |
B.通过金属棒的电荷量为 |
C.克服安培力所做的功为mgh |
D.金属棒产生的焦耳热为 |
如图所示,边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动,轴OO′垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度ω转动,下列判断正确的是( )
A.在图示位置时线框中磁通量为零,感应电动势最大 |
B.当可变电阻R的滑片P向上滑动时,电压表V2的示数变大 |
C.电压表V1示数等于NBωL2 |
D.变压器的输入与输出功率之比为1∶1 |
如图所示,竖直悬挂的弹簧下端栓有导体棒ab,ab无限靠近竖直平行导轨的内侧、与导轨处于竖直向上的磁场中,导体棒MN平行导轨处于垂直导轨平面的磁场中,当MN以速度v向右匀速运动时,ab恰好静止,弹簧无形变,现使v减半仍沿原方向匀速运动,ab开始沿导轨下滑,磁场大小均为B,导轨宽均为L,导体棒ab、MN质量相同、电阻均为R,其他电阻不计,导体棒与导轨接触良好,弹簧始终在弹性范围内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则
A.MN中电流方向从M到N |
B.ab受到的安培力垂直纸面向外 |
C.ab开始下滑直至速度首次达峰值的过程中,克服摩擦产生热量 |
D.ab速度首次达到峰值时,电路的电热功率为 |
如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定。开始时a杆以初速度。向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为时,b杆向右的速度达到最大值,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时
A.b杆受到弹簧的弹力为 |
B.a杆受到的安培力为 |
C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q |
D.弹簧具有的弹性势能为 |
如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界,边界的宽度为S,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象(其中OA、BC、DE相互平行)。已知金属线框的边长为L(L<S)、质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量.(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件,以下说法正确的是:
A.t2是线框全部进入磁场瞬间,t4是线框全部离开磁场瞬间
B.从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止,感应电流所做的功为mgS
C.V1的大小可能为
D.线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多
如图所示,正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L,电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放,当导线框ABCD刚好全部进入磁场时,系统开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力,则 ( )
A.两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mg
B.系统匀速运动的速度大小:
C.两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热
D.导线框abcd通过磁场的时间
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为l,两导轨间连有一电阻R,导轨平面与水平面的夹角为θ,在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从h高度处由静止释放,在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦,动摩擦因数μ=tanθ,其他部分的电阻不计,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动 |
B.在涂层区导体棒做减速运动 |
C.导体棒到达底端的速度为 |
D.整个运动过程中产生的焦耳热为 |
如图所示,竖直悬挂的弹簧下端拴有导体棒ab,ab紧挨着竖直平行导轨的外侧,导体棒cd放在水平平行导轨上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。当cd以速度向右匀速运动时,ab恰好静止,弹簧无形变。现使cd的速度减半,但仍沿原方向匀速运动,则ab开始沿导轨下滑。若导轨宽度均为R,ab、cd质量相同,电阻均为R,其他电阻不计,导体棒与导轨接触良好,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧进度系数为k,且始终处在弹性限度内,则
A.cd中电流方向从d到c
B.ab受到的安培力垂直纸面向里
C.ab开始下滑直至速度首次达峰值的过程中,克服摩擦产生热量为
D.ab速度首次达峰值时,ab上的电热功率为
根据实际需要,磁铁可以制造成多种形状,如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒,在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平面上,磁棒外套有一个粗细均匀圆形金属线圈,金属线圈的质量为m,半径为R,电阻为r,金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度为B。让金属线圈从磁棒上端静止释放,经一段时间后与水平面相碰并原速率反弹,又经时间t,上升速度减小到零。则关于金属线圈与地面撞击前的速度,撞击反弹后上升到最高点的过程中,通过金属线圈某一截面的电量q,下列说法中正确的是
A. B. C. D.
如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定,倾角为θ=30°,相距为L,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与小球c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b棒也垂直导轨放置在导轨上,b刚好能静止。a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g。则
A.小球c的质量为m
B.b棒放上导轨前a棒的加速度为0.5g
C.b棒放上导轨后a棒中电流大小是
D.b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于回路消耗的电能
如图所示,在光滑水平面上,有竖直向下的匀强磁场,分布在宽度为L的区域内,两个边长均为a(a<L)的单匝闭合正方形线圈甲和乙,分别用相同材料不同粗细的导线绕制而成,且导线的横截面积S甲 : S乙=1:3。将线圈置于光滑水平面上且位于磁场的左边界,并使两线圈获得大小相等、方向水平向右的初速度,若甲线圈刚好能滑离磁场,则( )
A.乙线圈也刚好能滑离磁场 |
B.两线圈进入磁场过程中通过导线横截面积电量相同 |
C.两线圈完全进入磁场后的动能相同 |
D.甲线圈进入磁场过程中产生热量Q1与乙线圈进入磁场过程中产生热量Q2之比为 |