1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子即“磁单极子”.1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈,超导体的电阻为零,一个微弱的电动势就可以在超导线圈中引起感应电流,而且这个电流将长期维持下去,并不减弱,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么从上向下看,超导线圈上将出现( )
A.先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流 |
B.先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流 |
C.顺时针方向持续流动的感应电流 |
D.逆时针方向持续流动的感应电流 |
如图所示,电感线圈的电阻和电源内阻均可忽略,两个电阻的阻值均为R,开关S原来是打开的,此时流过电路的电流为I0,今合上开关S,将一电阻短路,于是线圈中产生自感电动势,此自感电动势有( )
A.阻碍电流的作用,最后电流由I0减小到零 |
B.阻碍电流的作用,最后电流总小于I0 |
C.阻碍电流增大的作用,因而电流保持I0不变 |
D.阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0 |
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. | B. | C. | D. |
如图所示,长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd,导线中通有竖直向上的电流.下列操作瞬间,能在线圈中产生沿adcba方向电流的是( )
A.线圈向右平动 | B.线圈竖直向下平动 |
C.线圈以ab边为轴转动 | D.线圈向左平动 |
如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S,匝数为n,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场间夹角为θ=45°.现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°,则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为 ( )
A.0 | B. | C. | D.无法计算 |
如图所示,abcd为用粗细均匀的同种材料制成的矩形金属线框,其中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上,在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反且边界距离均为L的匀强磁场区域。若以图示位置开始计时,规定顺时针方向为电流的正方向,磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。则下列关于穿过金属线框的磁通量Φ、金属线框中的电流I、cb间的电势差Ucb以及外力F的大小随时间变化的图象中,可能正确的是( )
如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,虚线间的距离为L,金属圆环的直径也是L。圆环以垂直于磁场边界的恒定速度v从左边界进入磁场又从右边界穿出的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.感应电流的大小先增大后减小 |
B.感应电流的方向先逆时针后顺时针 |
C.金属圆环受到的安培力先向左后向右 |
D.金属圆环进入磁场过程中平均感应电动势为 |
如图甲所示,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abcdef位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f→a为线框中的电动势E的正方向,则如图乙所示的四个E-t关系示意图中正确的是( )
半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由θ确定,如图所示。则
A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav
B.θ=时,杆产生的电动势为
C.θ=0时,杆受的安培力大小为
D.θ=时,杆受的安培力大小为
如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 ( )
A.导体框中产生的感应电流方向相同 |
B.导体框中产生的焦耳热相同 |
C.导体框ad边两端电势差相同 |
D.通过导体框截面的电量相同 |
一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5 T,导体棒ab、cd长度均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,重力均为0.1 N,现用力向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好),此时cd静止不动,则ab上升时,下列说法正确的是 ( )
A.ab受到的拉力大小为2 N |
B.ab向上运动的速度为2 m/s |
C.在2 s内,拉力做功,有0.4 J的机械能转化为电能 |
D.在2 s内,拉力做功为0.6 J |
如图所示,一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下降,空气阻力不计,则在铜环的运动过程中,下列说法正确的是:( )
A.铜环在磁铁的上方时,环的加速度小于g,在下方时大于g |
B.铜环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时也小于g |
C.铜环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时等于g |
D.铜环在磁铁的上方时,加速度大于g,在下方时小于g |
电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
A.从a到b,上极板带正电 | B.从a到b,下极板带正电 |
C.从b到a,上极板带正电 | D.从b到a,下极板带正电 |
一个圆形线圈位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面),如图甲所示,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,下列关于感应电流的大小和方向的判断,正确的是( )
A.时刻的感应电流最大 |
B.时刻的感应电流大于时刻的感应电流 |
C.和时刻感应电流方向相同 |
D.和时刻感应电流方向相同 |
某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成,发电机中矩形线圈所围成的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度匀速转动,矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,表示输电线的电阻,以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是( )
A.若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值最小 |
B.发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式 |
C.当用户数目增多时,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向下滑动 |
D.当滑动触头P向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高 |