◎ 人教版高二物理第四章单元回眸(选修3—2)的第一部分试题
  • 下列现象中,属于电磁感应现象的是
    [     ]
    A.小磁针在通电导线附近发生偏转
    B.通电线圈在磁场中转动
    C.因闭合线圈在磁场中转动而产生的电流
    D.接通电路时,与线圈串联的灯泡逐渐亮起来
  • 不定项选择
    如图所示,将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中,磁场方向与其平面垂直。在AB、CD的中点处连接一个电容器,其上、下极板分别为a、b,让正方形线框以某一速度水平向右匀速移动,则(   )

    A.ABCD回路中没有感应电流
    B.A与D、B与C间有电势差
    C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电
    D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
  • 如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法正确的是
    ①当磁感应强度增大时,线框中的感应电流可能减小
    ②当磁感应强度增大时,线框中的感应电流一定增大
    ③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大
    ④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
    [     ]
    A.只有②④正确
    B.只有①③正确
    C.只有②③正确
    D.只有①④正确
  • 如图所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力作用,则可知金属框的运动情况是
    [     ]
    A.向左平动进入磁场
    B.向右平动退出磁场
    C.沿竖直方向向上平动
    D.沿竖直方向向下平动
  • 一无限长直导体薄板宽为l,板面与z轴垂直,板的长度方向沿y轴,板的两侧与一个电压表相接,如图所示,整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中,B的方向沿z轴正方向。如果电压表与导体薄板以速度v沿y轴正方向移动,则电压表指示的电压值为
    [     ]
    A.0
    B.vBl
    C.vBl
    D.2vBl
  • 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里,在0~4s时间内,线框ab边所受安培力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能是图中的
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 如图所示,A是长直密绕通电螺线管,小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线Ox,从O点自左向右匀速穿过螺线管A。下图中能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 如图所示,矩形线圈是闭合的,在外力作用下,匀速向右通过宽为d的匀强磁场时,设穿过线圈的磁通量为φ,感应电流为I,线圈所受磁场力为F,通过线圈导线横截面的电荷量为q,则描述此过程中以上各物理量的变化的图象如下图所示,其中正确的是
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 如图所示,线圈由a位置开始下落,在磁场中受到的磁场力如果总是小于它的重力,则它在a、b、c、d四个位置(在b、d位置时线圈恰好有一半在磁场中)时,加速度的关系为
    [     ]
    A.aa>ab>ac>ad
    B.aa=ac>ab>ad
    C.aa=ac>ad>ab
    D.aa=ac>ab=ad
  • 如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球将整个装置悬挂起来,当接通开关瞬间,整个圆盘将(自上而下看)
    [     ]
    A.顺时针转动一下
    B.逆时针转动一下
    C.顺时针不断转动
    D.逆时针不断转动
  • 如图所示,L是自感系数很大的理想线圈,a、b为两只完全相同的小灯泡,R0是一个定值电阻,则下列有关说法中正确的是
    [     ]
    A.当S闭合瞬问,a灯比b灯亮
    B.当S闭合待电路稳定后,两灯亮度相同
    C.当S突然断开瞬间,a灯比b灯亮些
    D.当S突然断开瞬间,b灯立即熄灭
  • 假设在某一航天飞机上做一项悬绳发电实验,先在航天飞机上发射一颗卫星,卫星携带一根较长的金属悬绳离开了航天飞机,从航天飞机到卫星的悬绳指向地心,此时航天飞机恰好绕地球做匀速圆周运动。已知航天飞机的轨道在赤道平面内,绕行方向与地球自转方向一致,角速度为ω,地球自转角速度为ω0,地磁场的北极在地理南极附近,若用U1表示悬绳上端的电势,用U2表示悬绳下端的电势,则(   )
    A.若ω>ω0,则U1<U2
    B.若ω>ω0,则U1>U2
    C.无论ω与ω0关系如何,都有U1<U2
    D.无论ω与ω0关系如何,都有U1>U2
  • 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10-5 T,一灵敏电压表连接在当地人海河段的两岸,河宽100 m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过,设落潮时,海水自西向东流,流速为 2 m/s。下列说法正确的是

    [     ]

    A.电压表记录的电压为5 mV
    B.电压表记录的电压为9 mV
    C.河南岸的电势较高
    D.河北岸的电势较高
  • 在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开S,若t' 时刻再闭合S,则在t'前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽略涡流损耗和边缘效应。关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是

    [     ]

    A.E1>E2,a端为正
    B.E1>E2,b端为正
    C.E1<E2,a端为正
    D.E1<E2,b端为正
  • 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如下图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是
           
    [     ]
    A.第2秒内上极板为正极
    B.第3秒内上极板为负极
    C.第2秒末微粒回到了原来位置
    D.第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d
  • 如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ 为其边界,OO'为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v0向右运动,当运动到关于OO'对称的位置时
    [     ]
    A.穿过回路的磁通量为零
    B.回路中感应电动势大小为2Blv0
    C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
    D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
  • 如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈I和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(I为细导线)、两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈I、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力,则
    [     ]
    A.v1<v2,Q1<Q2
    B.v1=v2,Q1=Q2
    C.v1<v2,Q1> Q2
    D.v1=v2,Q1<Q2
◎ 人教版高二物理第四章单元回眸(选修3—2)的第二部分试题
  • 如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd,则

    [     ]

    A. Fd > Fc> Fb
    B. Fc<Fd<Fb
    C. Fc> Fb> Fd
    D. Fc<Fb<Fd
  • 如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直方向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于
    [     ]
    A.棒的机械能增加量
    B.棒的动能增加量
    C.棒的重力势能增加量
    D.电阻R上放出的热量
  • 如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路,虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于同路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是
    [     ]
    A.感应电流方向不变
    B.CD段直导线始终不受安培力
    C.感应电动势最大值Em=Bav
    D.感应电动势平均值E=πBav/4
  • 法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是
    [     ]
    A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
    B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
    C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
    D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
  • 如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计。开关K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是
    [     ]
    A.a先变亮,然后逐渐变暗
    B.b先变亮,然后逐渐变暗
    C.c先变亮,然后逐渐变暗
    D.b、c都逐渐变暗
  • 如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里,导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是(   )
    A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a
    B.流过R的电流为由c至d,流过r的电流为由b到a
    C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b
    D.流过R的电流为南c到d,流过r的电流为由a到b
  • 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,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,下极板带止电
  • 如图所示,位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在的平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于
    [     ]
    A.F的功率
    B.安培力的功率的绝对值
    C.F与安培力的合力的功率
    D.iE
  • 图为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称。在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心),则
    [     ]
    A.从X到O,电流由E经G流向F,先增大再减小
    B.从X到O,电流由F经G流向E,先减小再增大
    C.从O到Y,电流由F经G流向E,先减小再增大
    D.从O到Y,电流由E经G流向F,先增大再减小
  • 如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。则此过程

    [     ]

    A.杆的速度最大值为
    B.流过电阻R的电量为
    C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
    D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量
  • 两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
    [     ]
    A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
    B.金属棒向F运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
    C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为
    D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
  • 用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度进入右侧匀强磁场,如图所示,在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是
    [     ]
    A.Ua<Ub<Uc<Ud
    B.Ua<Ub<Ud<Uc
    C.Ua=Ub=Uc=Ud
    D.Ub<Ua<Ud<Uc
  • 如图所示,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abcdefa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为线框中的电动势ε的正方向,以下四个ε- t关系示意图中正确的是
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 如图所示,粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中,另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动,当导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中,导线框上消耗的电功率变化情况可能为
    [     ]
    A.逐渐增大
    B.先增大后减小
    C.先减小后增大
    D.先增大后减小,再增大,接着再减小
  • 如图所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等,方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L,现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是图中的
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,下图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是
    [     ]
    A.
    B.
    C.
    D.
  • 如图,金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向___(填“左”或“右”)运动,并有___(填“收缩”或“扩张”)趋势。
  • 如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下。在ef左侧无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内,当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有____(填:收缩,扩张)趋势,圆环内产生的感应电流___(填:变大,变小,不变)。
◎ 人教版高二物理第四章单元回眸(选修3—2)的第三部分试题
  • 为了演示接通电源的瞬间和断开电源的瞬间的电磁感应现象,设计了如图所示的电路图,A、B两灯规格相同,L的直流电阻和R相等,开关接通的瞬间,A灯的亮度__________(填“大 于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;通电一段时间后,A灯的亮度__________(填“大于”“等于”或“小于”)B灯的亮度;断电的瞬间,A灯__________(填“立即”或“逐渐”)熄灭,B灯__________(填 “立即”或“逐渐”)熄灭。
  • 图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
    (1)将图中所缺的导线补接完整。
    (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
    ①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________;
    ②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针__________。
    (3)在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈两端不接任何元件,则副线圈电路中将________。
    A.因电路不闭合,无电磁感应现象
    B.有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势
    C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
    D.可以用楞次定律判断感应电动势方向
    (4)如图所示的A、B分别表示原、副线圈,若副线圈中产生顺时针方向的感应电流,可能是因为__________。
    A.原线圈通入顺时针方向电流,且正从副线圈中取出
    B.原线圈通入顺时针方向电流,且其中铁芯正被取出
    C.原线圈通入顺时针方向电流,且将滑动变阻器阻值调小
    D.原线圈通入逆时针方向电流,且正在断开电源
  • 如图所示,电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=L,ad=h,质量为m,从某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h。线框恰好以恒定速度通过磁场,此过程中线框中产生的焦耳热是多少?(不考虑空气阻力)
  • 如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,设导体棒Oa可以以点O为中心转动,而另一端a刚好搭在光滑的半圆形金属导轨上,Oa长为l且以角速度ω匀速转动,在Ob间接入一阻值为R的电阻,不计其他电阻,试求:
    (1)Oa中产生的感应电动势;
    (2)流过R上的电流;
    (3)所需外力的功率。
  • 如图所示,光滑导体棒bc固定在竖直放置的足够长的平行金属导轨上,构成框架abcd,其中bc棒电阻为R,其余电阻不计。一质量为m,长度为L且电阻不计的导体棒ef水平放置在框架上,且始终保持良好的接触,能沿导轨无摩擦地滑动,导体棒ef与bc间的距离足够大,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直框面,若用恒力F向上拉ef,则当ef匀速上升时,速度多大?
  • 如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应强度为B。一个质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框向左运动,棒与框架的动摩擦因数为μ,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电荷量为q,求:
    (1)棒能运动的距离;
    (2)R上产生的热量。
  • 如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=0.3Ω,长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。相距0.4m的MM'、NN'相互平行,电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM'。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM'、NN'保持良好接触。当ab运动到某处时,框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2
    (1)求框架开始运动时ab速度v的大小;
    (2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中,MN上产生的热量Q=0.1J,求该过程ab位移x的大小。

  • 如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直干线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计,求0至t1时间内
    (1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
    (2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
  • 如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率k,k为负的常量,用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框,将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中,求
    (1)导线中感应电流的大小;
    (2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率。
  • 如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0,在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
  • 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时:
    (1)求线框中产生的感应电动势大小;
    (2)求cd两点间的电势差大小;
    (3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
  • 如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α,条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)线。框的边长为d(d< l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求:
    (1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
    (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1
    (3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离Xm
  • 如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上,圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在匀强磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图乙所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属捧ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
    (1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
    (2)求0到t0时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
    (3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
  • 如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈A处在磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。磁感应强度随时间变化的规律是B=(6-0.2t)T,已知电路中的R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,线圈A的电阻不计。求:
    (1)闭合S后,通过R2的电流大小和方向;
    (2)闭合S一段时间后,再断开S,S断开后通过R2的电荷量是多少?
  • 如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间距离为l,导轨平面与水平面的夹角为θ。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B。在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑。求ab棒的最大速度。(已知金属棒ab和导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻不计)
  • 如图所示,两条平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.2 m,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B=0.5T,一质量为m=0.l kg的金属杆垂直放置在导轨上,以v0=2 m/s的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=2 m/s2,方向与速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求:
    (1)电流为零时金属杆所处的位置;
    (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上的外力F的大小与方向;
    (3)保持其他条件不变,而初速度v0取不同值,求开始时F的方向与初速度v0的关系。
  • 如图所示,abcd为静止于水平面上宽度为L而长度足够长的U形金属滑轨,bc连接电阻R,其他部分电阻不计,ef 为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀金属棒,一匀强磁场B垂直滑轨面。金属棒以一水平细绳跨过定滑轮,连接一质量为M的重物,若重物从静止开始下落,假定滑轮无质量,且金属棒在运动中均保持与bc边平行,忽略所有摩擦力,则:
    (1)当金属棒做匀速运动时,其速度是多少(忽略bc边对金属棒的作用力)?
    (2)若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h,求这一过程中电阻R上产生的热量。
  • 如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长l=1 m、质量m=0.l kg、电阻R=1Ω的导体棒MN,导体棒靠在处于磁感应强度B=1 T、竖直放置的框架上。当导体棒上升高度h=3.8m时获得稳定速度,导体产生的热量为2J。电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7 V、1A。电动机内阻r=1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,取g=10 m/s2。求:
    (1)棒获得多大的稳定速度?
    (2)棒从静止达到稳定速度所需要的时间。