如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ。一个质量为m、半径为r的匀质金属圆环位于圆台底部。圆环中维持恒定的电流I,圆环由静止向上运动,经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环上升的最大高度为H。已知重力加速度为g,磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是
A.在最初t时间内安培力对圆环做的功为mgH |
B.圆环运动的最大速度为 |
C.圆环先做匀加速运动后做匀减速运动 |
D.圆环先有扩张后有收缩的趋势 |
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 |
某同学对某种抽水泵中的电磁泵模型进行了研究。如图电磁泵是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ,泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,理想电流表示数为I,若电磁泵和水面高度差为h,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g。则
A.泵体上表面应接电源正极 |
B.电源提供的电功率为U2L1/ρ |
C.电磁泵不加导电剂也能抽取不导电的纯水 |
D.在t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开泵时的动能为 |
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.
某同学对某种抽水泵中的电磁泵模型进行了研究。如图电磁泵是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ,泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,理想电流表示数为I,若电磁泵和水面高度差为h,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g。则
A.泵体上表面应接电源正极 |
B.电源提供的电功率为U2L1/ρ |
C.电磁泵不加导电剂也能抽取不导电的纯水 |
D.在t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开泵时的动能为 |
如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ。一个质量为m、半径为r的通电匀质金属环位于圆台底部,0~t时间内环中电流大小恒定为I,由静止向上运动经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环上升的最大高度为H。已知重力加速度为g,磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是
A.圆环先做加速运动后做减速运动 |
B.在时间t内安培力对圆环做功为mgH |
C.圆环先有扩张后有收缩的趋势 |
D.圆环运动的最大速度为 |
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,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F安表示,则关于F1与F安随时间t变化的关系图象可能是( )
如图所示为一通电直导线,设导线中每米长度内有n个自由电荷,每个自由电荷的电荷量为e,它们的定向移动速度均为v,现加一磁场,其方向与导线垂直,磁感应强度为B,则磁场对长度为L的一段导线的安培力的大小应是( )
A.neBLv | B.meBL/v | C.eBv/nL | D.eBLv/n |
如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是
矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示。t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向外,在0~4 s内,线框ab边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向右为正方向)可能是下图中的
如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为l,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向。则金属棒( )
A.一直向右移动
B.速度随时间周期性变化
C.受到的安培力随时间周期性变化
D.受到的安培力在一个周期内做正功
如图所示,空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场的宽度为l。一个质量为m、边长也为l的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在的平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I),导线框的速度为v0,经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ),导线框的速度刚好为零,此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力)。则( )
A.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小 |
B.上升过程中,导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率 |
C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多 |
D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等 |