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题目
题型:不详难度:来源:
如图甲所示,匀强磁场区域宽为2L,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd边长为L,总电阻为R.在线框以垂直磁场边界的速度v,匀速通过磁场区域的过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.求:
(1)cd边刚进入磁场时,ab中流过的电流及其两端的电压大小;
(2)在下面的乙图中,画出线框在穿过磁场的过程中,ab中电流I随线框运动位移x的变化图象,并在横纵坐标中标出相应的值.取线框刚进入磁场时x=0,电流在线框中顺时针流动方向为正.
答案
(1)cd进入磁场过程中,cd切割磁感线产生的感应电动势:E=BLv,
流过导线ab的感应电流:I=
BLv
R

ab两端的电压:U=I×
1
4
R=
1
4
BLv

(2)在0-L内,电流I=
BLv
R
,由右手定则可知,电流沿逆时针方向,是负的,
在L-2L中,穿过线框的磁通量不变,没有感应电流,
在2L-3L中,电流I=
BLv
R
,由右手定则可知,电流沿顺时针方向,是正的,
图象如图所示,
答:(1)ab中流过的电流为
BLv
R
,其两端的电压为:
1
4
BLv;
(2)图象如图所示.
核心考点
试题【如图甲所示,匀强磁场区域宽为2L,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd边长为L,总电阻为R.在线框以垂直磁场边界的速度v,匀速】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m,电阻忽略不计,定值电阻
R=2Ω.磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上,该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动,(g取10m/s2).求:
(1)导体棒在运动过程中的最大速度V为多少?
(2)若导体捧从开始运动到刚开始匀速运动这一过程中滑行的位移为20米,求此过
程中回路电阻产生的焦耳热Q以及流过电阻R的电量q各为多少?
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如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小5T,磁场宽度d=0.55m,有一边长1=0.4m,质量m1=0.6kg,电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量m2=0.4kg的物体相连,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,线框从图示位置自由释放,物块到定滑轮的距离足够长.(g=10m/s2)求:
(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线拉力为多少?
(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大?
(3)cd边恰离开磁场边界PQ时,速度大小为2m/s,求运动整过程中ab边产生热量Q为多少?
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两光滑水平轨道放置匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直,金属棒ab可沿导轨自由移动,导轨左端M、P接一定值电阻,金属棒和导轨电阻均不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经时间t1后速度为v,金属棒受到的磁场力为F1,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率不变,经过时间t2后,速度为v,金属棒受到的磁场力为F2,最终也以2v的速度做匀速运动.则(  )
A.t1>t2B.t1=t2C.F1=F2D.F=2F2

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如图所示,直径为L的半圆形硬导体PQ以速度v在水平U形导体框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度大小为B,导体框架中接入定值电阻,阻值为R0,半圆形硬导体PQ的电阻为r,其余电阻不计,则半圆形导体PQ切割磁感线产生的感应电动势大小及P、Q之间的电势差分别为(  )
A.BLv;BLvB.BLv;
BLvr
R0+r
C.BLv;
BLvR0
R0+r
D.
πBLv
2
πBLvR0
2(R0+r)

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如图所示,在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道,轨道间距L=0.50m,轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω.将一金属直导线ab垂直放置在导轨上形成闭合回路,导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω,回路中其余电阻不计.整个电路处在磁感应强度B=0.60T的匀强磁场中,B的方向与轨道平面垂直.导线ab在水平向右的拉力F作用下,沿力的方向以加速度a=3.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动,求:
(1)4s末的感应电动势大小;
(2)4s末通过R电流的大小和方向;
(3)4s末,作用在ab金属杆上的水平拉力F的瞬时功率.
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