如图所示,两足够长平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒、与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒、的质量之比为,用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒,经过足够长时间以后( )
A.金属棒、都做匀速运动 |
B.金属棒上的电流方向是由向 |
C.金属棒所受安培力的大小等于 |
D.两金属棒间距离保持不变 |
如图所示,相距为的两条水平虚线、之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为、电阻为R的正方形线圈边长为L(),将线圈在磁场上方高处由静止释放,边刚进入磁场时速度为,边刚离开磁场是速度也为,则线圈穿越磁场的过程中(从边刚入磁场一直到边刚离开磁场)( )
A.感应电流做功为 |
B.感应电流做功为 |
C.线圈的最小速度可能为 |
D.线圈的最小速度一定为 |
桌面上放着一个单匝线圈,线圈中心上方一定高度有一竖直放置的条形磁铁,此时线圈内的磁通量为0.04Wb;把条形磁铁竖放在线圈内的桌面上时,线圈内的磁通量为0.12Wb;当把条形磁铁从该位置在0.1s内放到线圈内的桌面上的过程中,产生的感应电动势大小?
在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1000匝,横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0,R1=3.0,R2=4.0,C=30μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.求:
(1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)S断开后,求流经R2的电量.
如图所示是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是( )
如图甲所示,带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接。圆环内有垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图乙所示(规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向)。图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E(规定电场方向由P板指向Q板为正方向)随时间t变化情况的是
如图所示,光滑绝缘的水平面上,一个边长为L的正方形金属框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d(d >L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,下列分析正确的是
A.线框中产生的感应电流方向相反 |
B.所受的安培力方向相反 |
C.两过程所用时间相等 |
D.进入磁场的过程中线框产生的热量较少 |
如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。当磁铁向下运动(但未插入线圈内部)时,线圈中
A.没有感应电流 |
B.感应电流的方向与图中箭头方向相反 |
C.感应电流的方向与图中箭头方向相同 |
D.感应电流的方向不能确定 |
如图所示,宽度为L的粗糙平行金属导轨PQ和P′Q′倾斜放置,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处与一小段水平轨道用光滑圆弧相连。已知底端PP′离地面的高度为h,倾斜导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出)中。若断开开关S,一根质量为m、电阻为r、长也为L的金属棒从AA′处由静止开始滑下,金属棒落地点离PP′的水平距离为x1;若闭合开关S,该金属棒仍从AA′处由静止开始滑下,则金属棒落地点离PP′的水平距离为x2。不计导轨电阻,忽略金属棒经过PP′处的机械能损失,已知重力加速度为g,求:
(1)开关断开时,金属棒离开底端PP′的速度大小;
(2)开关闭合时,在下滑过程金属棒中产生的焦耳热。
(3)开关S仍闭合,金属棒从比AA′更高处由静止开始滑下,水平射程仍为x2,请定性说明金属棒在倾斜轨道上运动的规律。
如图所示,两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻,下端开口,轨道间距L="1" m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上,ab在导轨之间的电阻r=1Ω,电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm;
(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中,电阻R上的最大电功率PR;
(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中,电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J,求流过电阻R的总电荷量q。
如图1所示,矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁场方向垂直线圈所在平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。以图1中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向,以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向,则图3中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是
如图所示,粗细均匀的导体组成一边长为a的正三角形闭合线框ABC,总电阻为R.磁感应强度为B的匀强磁场仅限于边长为a的菱形DEFG区域内,∠D =∠F =60º。磁场方向与菱形平面垂直。今使线框沿OO′直线以速度v匀速运动。OO′过C点且与AB垂直,运动中保持△ABC所在平面与磁场方向垂直。以C与D重合开始计时,设逆时针方向为线框中电流的正方向,则线框中的感应电流随时间变化的图象是( )
如图所示,质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情况,以下判断正确的是
A.FN先大于mg,后小于mg |
B.FN一直大于mg |
C.Ff先向左,后向右 |
D.线圈中的电流方向始终不变 |
如图所示,磁场方向垂直于纸面,磁感应强度大小在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一钢制圆环用绝缘细线悬挂于O点.将圆环拉至位置a后无初速度释放,圆环摆到右侧最高点b,不计空气阻力。在圆环从a摆向b的过程中
A.感应电流方向先是逆时针方向,再顺时针方向,后逆时针方向 |
B.感应电流的大小是先增大再减小 |
C.如果铜环的电阻足够小,b点与a点的高度差也足够小 |
D.安培力方向始终沿水平方向 |