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题目
题型:江苏模拟难度:来源:
如图(A)所示,固定于水平桌面上的金属架cdef,处在一竖直向下的匀强磁场中,磁感强度的大小为B0,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时adeb构成一个边长为l的正方形,金属棒的电阻为r,其余部分的电阻不计.从t=0的时刻起,磁场开始均匀增加,磁感强度变化率的大小为k(k=
△B
△t
).求:

魔方格

(1)用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止,写出F的大小随时间 t变化的关系式.
(2)如果竖直向下的磁场是非均匀增大的(即k不是常数),金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时,可使金属棒中始终不产生感应电流,写出该磁感强度Bt随时间t变化的关系式.
(3)如果非均匀变化磁场在0-t1时间内的方向竖直向下,在t1-t2时间内的方向竖直向上,若t=0时刻和t1时刻磁感强度的大小均为B0,且adeb的面积均为l2.当金属棒按图(B)中的规律运动时,为使金属棒中始终不产生感应电流,请在图(C)中示意地画出变化的磁场的磁感强度Bt随时间变化的图象(t1-t0=t2-t1
l
v
).
答案

魔方格
(1)ε=
△φ
△t
=
△B
△t
S=kl2          I=
ε
r
=
kl2
r
       
因为金属棒始终静止,在t时刻磁场的磁感强度为Bt=B0+kt,所以
F=FA=BIl=( B0+kt )
kl2
r
l=B0 
kl3
r
+
k2l3
r
t        方向向右     
(2)根据感应电流产生的条件,为使回路中不产生感应电流,回路中磁通量的变化应为零,
因为磁感强度是逐渐增大的,所以金属棒应向左运动(使磁通量减小)  
即:△φ=0,即△φ=BtSt-B0S0
也就是  Bt l(l-vt )=B0l2    
得     Bt=
B0l
l-vt
                 
(3)如果金属棒的右匀速运动,因为这时磁感强度
是逐渐减小的,同理可推得,
Bt=
B0l
l+vt
.                   
所以磁感强度随时间变化的图象如右图(t2时刻Bt不为零)
答:(1)F的大小随时间 t变化的关系式为B0
kl3
r
+
k2l3
r
t.
(2)磁感强度Bt随时间t变化的关系式 Bt=
B0l
l-vt

(3)如图所示.
核心考点
试题【如图(A)所示,固定于水平桌面上的金属架cdef,处在一竖直向下的匀强磁场中,磁感强度的大小为B0,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦地滑动,此时adeb构成一个边】;主要考察你对闭合电路的欧姆定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成,原理图如图所示.当通过超导部件的电流大于其临界电流,IC时超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻),以此来限制电力系统的故障电流.超导部件正常态电阻R1=7.5Ω,临界电流IC=0.6A,限流电阻R2=15Ω,灯泡L上标有“6V 3W”,电源电动势E=7V,内阻r=2Ω,电路正常工作.若灯泡L突然发生短路,则下列说法正确的是(  )
A.灯泡L短路前通过R1的电流为1/3A
B.灯泡L短路后超导部件电阻为零
C.灯泡L短路后通过R1的电流为2/3A
D.灯泡L短路后通过R1的电流为1A
魔方格
题型:南通模拟难度:| 查看答案
如图甲,磁感强度为 B 的匀强磁场方向竖直向下,长 L 直金属棒从MN置于光滑水平桌面,以恒定的水平速度v向右进入磁场,v与 L 垂直,磁场范围足够大.
(1)MN 棒两端电势差多大?哪端电势高?
(2)如果将金属棒换成内壁光滑绝缘的空心细管,管内 M 端有一带正电的小球 P,如图乙(俯视图),小球带电量 q、质量为m,开始时球相对管静止,当管子进入磁场后,小球会相对管子由 M 端向 N 端运动.
①球从管子的另一端 N 离开管口后,在磁场中的运动半径多大?
②分析小球从管的 M 端运动到 N 端过程中哪些力对小球做功?做多少功?魔方格
题型:广州二模难度:| 查看答案
有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表).其中AO:BO=5:1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:
题型:宝山区模拟难度:| 查看答案
题型:嘉定区模拟难度:| 查看答案
压力F/N050100150200250300
电阻R/Ω300270240210180150120
如图所示,其中R两端电压随通过该电阻的直流电流i的变化关系如图所示,电源电动势为7.0伏特(内阻不计),且R1=1000欧姆(不随温度变化).若改变R2,使AB与BC间的电压相等,这时R的阻值为______千欧;通过R的电流为______毫安.魔方格
有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表).其中
.
AO
.
BO
=11:2
,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
题型:黄浦区模拟难度:| 查看答案
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压力O50100150200250300
电阻 300270240210180150120