如图9-3-14所示,在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计).两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=2×10-2 kg和mb=1×10-2 kg,它们与导轨相连,并可沿导轨无摩擦滑动.闭合开关S,先固定b,用一恒力F向上拉a,稳定后a以v1="10" m/s的速度匀速运动,此时再释放b,b恰好保持静止,设导轨足够长,取g="10" m/s2.
图9-3-14
(1)求拉力F的大小;
(2)若将金属棒a固定,让金属棒b自由滑下(开关仍闭合),求b滑行的最大速度v2.
如图9-3-10所示,LOO′L′为一折线,它所形成的两个角均为45°.折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v做匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在图9-3-11四幅图中能够正确表示电流—时间(I-t)关系的是(时间以l/v为单位)( )
图9-3-10
图9-3-11
如图12-3-18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B,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,金属杆的速度会达到一个最大速度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 |
如图12-3-16所示,在一均匀磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则( )
图12-3-16
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速 |
B.ef将匀减速向右运动,最后停止 |
C.ef将匀速向右运动 |
D.ef将往返运动 |
如图12-3-14所示,足够长的平行光滑导轨与水平面成θ角,匀强磁场的方向竖直向上,一根质量为m的金属棒ab与导轨接触良好,沿导轨匀速下滑且保持水平,不计导轨和金属棒的电阻,则在金属棒下滑的一段时间内( )
图12-3-14
A.棒中的感应电流方向由b到a |
B.棒所受到的安培力方向沿斜面向上 |
C.棒的机械能减少量等于电阻R上产生的热量 |
D.棒的重力所做的功等于其重力势能的减少量与电阻R上产生的热量之和 |
金属棒abc在匀强磁场中做匀速直线运动,已知ab="bc=0.1" m,α=120°,磁感应强度B="2" T,速度v="1.5" m/s且垂直于ab,方向如图所示,则a、b、c间的电势差Uab=__________,Ubc=__________,Uac=__________.
有一面积为100 cm2的金属环,电阻为0.1 Ω,环中磁场变化规律如下图所示,且磁场方向垂直于环面向里.在t1到t2这段时间内,环中流过的电荷量是多少?
如右图所示,A、B两闭合线圈为同样的导线制成,匝数均为10匝,半径RA=2RB,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB=__________,两线圈中感应电流之比为IA∶IB=__________.
两根平行的长直导轨,电阻不计,导体棒ab、cd跨在导轨上,如图所示.ab的电阻R大于cd的电阻r,当cd在外力F1作用下匀速向右滑动时,ab在外力F2的作用下保持静止,不计各处摩擦.则F1、F2大小的关系,ab及cd两点间电压Uab、Ucd的关系正确的是( )
A.F1>F2,Uab>Ucd | B.F1<F2,Uab=Ucd |
C.F1=F2,Uab>Ucd | D.F1=F2,Uab=Ucd |
如图所示,固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑,垂直于导轨平面有一匀强磁场.质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除R和cd的电阻r外,其余电阻不计.现用水平恒力F作用于cd,使cd由静止开始向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 |
B.只有在cd棒做匀速运动时,F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 |
C.无论cd棒做何种运动,它克服磁场力所做的功一定等于电路中产生的电能 |
D.R两端的电压始终等于cd棒中感应电动势的值 |
如图所示,水平光滑的平行金属导轨,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为va、vb,到位置c时棒刚好静止。设导轨与棒的电阻均不计,a、b与b、c的间距相等,则金属棒在由a→b和b→c的两个过程中( )
A.棒运动的加速度相等 | B.通过棒截面的电量相等 |
C.回路中产生的电能Eab=3Ebc | D.棒通过a、b两位置时va>2vb |
一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图3-5-17(a)所示.现令磁感应强度B随时间t变化,先按图3-5-17(b)中所示的Oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化.令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则( )
图3-5-17
A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向 | B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向 |
C.E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向 | D.E2=E3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向 |
如图3-5-16所示,用一根均匀导线做成的矩形导线框 abcd 放在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,ad、bc 边上跨放着均匀直导线 ef,各导线的电阻不可忽略.当将导线 ef 从 ab 附近匀速向右移动到 cd 附近的过程中( )
图3-5-16
A.ef 受到的磁场力方向向右 | B.ef 两端的电压始终不变 |
C.ef 中的电流先变小后变大 | D.ef 中的电流先变大后变小 |
如图14所示,水平面上平行放置的光滑金属导轨相距L="0.2" m,导轨置于磁感应强度B="0.5" T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中,导轨左端接阻值为R="1.5" Ω的电阻,导轨电阻可忽略不计.今把电阻r="0.5" Ω的导体棒MN放在导轨上,棒与导轨垂直,接触良好.若导体棒以v="10" m/s的速度匀速向右运动,求:
图14
(1)导体棒中感应电动势的大小及通过MN棒的电流大小;
(2)导体棒两端的电势差;
(3)维持导体棒做匀速运动所施加的向右的水平外力的大小.