如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图丙中的
如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN,现从t=0时刻起,给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,其中k为常量,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象,可能正确的是( )
A. B. C. D.
如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M,N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1T的匀强磁场中,CO间距离为10cm,当磁场力为0.2N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为
A.电流方向C→O电流大小为1A |
B.电流方向C→O电流大小为2A |
C.电流方向O→C电流大小为1A |
D.电流方向O→C电流大小为2A |
关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )
A.安培力的方向可以不垂直于直导线 |
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向 |
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 |
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半 |
如图条形磁铁放在桌面上,一条通电的直导线由S极的上端平移到N极的上端,在此过程中,导线保持与磁铁垂直,导线的通电方向如图,则这个过程中磁铁受力情况为( )
A.支持力先大于重力后小于重力 |
B.支持力始终大于重力 |
C.摩擦力的方向由向右变为向左 |
D.摩擦力的方向保持不变 |
电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线)。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为( )
A.(bR+ρ) | B.(aR+ρ) |
C.(cR+ρ) | D.(R+ρ) |
如图所示,竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面,OO’为框架abcde的对称轴,ab平行于ed,材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh,在水平面外力F作用下向左匀速运动,运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好,直杆从c运动到b的时间为t1,从b运动到a的时间为t2,则
A.在t1时间内回路中的感应电动势增大 |
B.在t2时间内a、e间的电压增大 |
C.在t1时间内F保持不变 |
D.在t2时间回路中的热功率增大 |
如图所示,电源与竖直放置的粗糙导轨相连,导轨间距为L,导轨和金属导体间动摩擦因数,一质量为m的金属导体棒靠在导轨外面,通过的电流为I,为使金属棒静止,我们在导轨所在空间内加磁场,则此磁场的磁感应强度可能是
A.最小值为 | B.,方向垂直纸面向里 |
C.,方向竖直向下 | D.最大值为 |
如图所示为通电螺线管的纵剖面图,“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )
A.a | B.b | C.c | D.d |
如图所示,长为L的通电直导体棒ab放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在导体棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,导体棒处于静止状态,则( )
A.导体棒中的电流方向从b流向a |
B.导体棒中的电流大小为 |
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变小 |
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大 |
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通过电流为I的导线,若另加一匀强磁场,下列情况下,导线始终静止在斜面上(重力加速度为g):
(1)若磁场方向竖直向下,则磁感应强度B为多少?
(2)若使磁感应强度最小,求磁感应强度的方向和磁感应强度的最小值.
如图,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E=50V,内阻r=1Ω的电源和滑动变阻器R,导轨的宽度d=0.2 m,倾角θ=37°。质量m=0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,整个装置处在竖直向下的磁感应强度B=2.2T的匀强磁场中,导轨与杆的电阻不计。现调节R使杆ab静止不动。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2;
(2)滑动变阻器R有效电阻的取值范围。
如图所示,长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则( )
A.a处电势高于b处电势
B.a处离子浓度大于b处离子浓度
C.溶液的上表面电势高于下表面的电势
D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
如图所示,PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道,轨道足够长,其电阻可忽略不计。两相同的金属棒ab、cd放在轨道上,运动过程中始终与轨道垂直,且接触良好,它们与轨道形成闭合回路。已知每根金属棒的质量m=0.20kg,每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1.0Ω;金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.20,且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中。取重力加速度g=10m/s2。
(1)在t=0时刻,用垂直于金属棒的水平力F向右拉金属棒cd,使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动,求金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动;
(2)若用一个适当的水平外力F′向右拉金属棒cd,使其达到速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时,金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。求:
①金属棒ab沿轨道运动的速度大小;
②水平外力F′的功率。