4.如图4所示的两个有界匀强磁场.磁感应强度大小均为B.方向分别垂直纸面向里和向外.磁场宽度均为L.距磁场区域的左侧L处.有一边长为L的正方形导体线框.总电阻为R.且线框平面与磁场方向垂直.现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域.以初始位置为计时起点.规定电流沿逆时针方向时电动势E为正.拉力F向右为正.则以下关于线框中通过的电荷量q.感应电动势E.拉力F和产生的热量Q随时间t变化的图象正确的是( ) 图4 [解析] 此类问题可划分为几个不同的运动过程:0-L过程.线框在磁场外.E=0.F=0.q=0.Q=0,L-2L过程.线框在磁场中匀速运动.E1=BLv.E1恒定.方向沿逆时针方向.感应电流大小恒定.Q=I2Rt1.Q不恒定.选项D错,2L-3L过程.线框位于两个磁场中.两侧产生感应电动势方向相同.沿顺时针方向.E2=Bv·2L=2BLv=2E1.通过线框的电荷量q2=2q1.拉力F2=2B·L=L==4F1.且方向仍向右.选项A.C错,由分析知选项B正确. [答案] B 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图甲所示足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置,两导轨之间的距离为L=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻,下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡。有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场的上边界,ij为磁场的下边界,此区域内的感应强度B,随时间t变化的规律如图乙所示,现将一质量为m=0.2kg的金属棒MN,从距离磁场上边界ef的一定距离处,从t=0时刻开始由静止释放,金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中,小灯泡的亮度始终不变。金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω,其余部分的电阻忽略不计,ef、ij边界均垂直于两导轨。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小灯泡的实际功率;

(2)金属棒MN穿出磁场前的最大速率;

(3)整个过程中小灯泡产生的热量。

 

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如图甲所示足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置,两导轨之间的距离为L=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻,下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡。有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场的上边界,ij为磁场的下边界,此区域内的感应强度B,随时间t变化的规律如图乙所示,现将一质量为m=0.2kg的金属棒MN,从距离磁场上边界ef的一定距离处,从t=0时刻开始由静止释放,金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中,小灯泡的亮度始终不变。金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω,其余部分的电阻忽略不计,ef、ij边界均垂直于两导轨。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小灯泡的实际功率;
(2)金属棒MN穿出磁场前的最大速率;
(3)整个过程中小灯泡产生的热量。

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如图甲所示,在光滑绝缘的水平面上,放有一个粗细均匀的单匝正方形线圈abcd。在外力的作用下从静止开始向右运动,穿过固定不动的、有理想边界的匀强磁场区,磁感应强度的大小为B,磁场区的宽度大于线圈的边长。若测得线圈中产生的感应电动势E的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。已知图象中的三段时间分别为△t1,△t2和△t3,且在△t2时间内外力为恒力。
(1)定性说明线圈在穿过磁场的过程中做何种运动?
(2)若测得线圈的bc边刚进入磁场时的速度为v,bc两点间电压为U,求线圈在△t1时间内的平均感应电动势;
(3)若测得△t1:△t2:△t3=2:2:1,求线圈的边长与磁场区的宽度比值为多少?
(4)若仅给线圈一个水平的初速度v0,使线圈自由的向右滑入磁场,试画出从线圈bc边刚进入磁场开始计时,其后可能出现的v-t图象。(提醒:自己建立坐标系,只需定性画出速度的变化情况,除了初速度v0以外,不需要标出关键点的坐标)

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如图甲所示足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置,两导轨之间的距离为L=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻,下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡。有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场的上边界,ij为磁场的下边界,此区域内的感应强度B,随时间t变化的规律如图乙所示,现将一质量为m=0.2kg的金属棒MN,从距离磁场上边界ef的一定距离处,从t=0时刻开始由静止释放,金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中,小灯泡的亮度始终不变。金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω,其余部分的电阻忽略不计,ef、ij边界均垂直于两导轨。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小灯泡的实际功率;

(2)金属棒MN穿出磁场前的最大速率;

(3)整个过程中小灯泡产生的热量。

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如图甲所示足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置,两导轨之间的距离为L=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,导轨上端a、c之间连接有一阻值为R1=4Ω的电阻,下端b、d之间接有一阻值为R2=4Ω的小灯泡。有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场的上边界,ij为磁场的下边界,此区域内的感应强度B,随时间t变化的规律如图乙所示,现将一质量为m=0.2kg的金属棒MN,从距离磁场上边界ef的一定距离处,从t=0时刻开始由静止释放,金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中,小灯泡的亮度始终不变。金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω,其余部分的电阻忽略不计,ef、ij边界均垂直于两导轨。重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小灯泡的实际功率;
(2)金属棒MN穿出磁场前的最大速率;
(3)整个过程中小灯泡产生的热量。

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