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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,在水平地面上,有一竖直放置的正方形金属线框abcd,边长为L,紧挨着有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向内,磁场边界宽也为L.线框先以c点为转轴,以恒定角速度顺时针转动,当b点落地后,再以b点为转轴,以相同的角速度顺时针转动,在线框通过磁场的过程中,线框中的电流随时间变化的关系图象是(  )
A.B.
C.D.

答案
在0-
T
4
时间内,线框转过的角度为ωt,有效的切割长度为
L
cosωt
,感应电动势为E=
1
2
Bl2
ω,感应电流为i=
E
R
,联立得到i=
BL2ω
2cos2ωt
.可知,i与t是非线性关系,t增大,i增大;
T
4
-
T
2
时间内,线框产生的感应电流与在0-
T
4
时间内变化情况相反,i随时间非线性减小;
在后半个周期内,感应电流i的情况与前半个周期感应电流方向相反,i的大小变化情况也相反,故B正确.
故选B
核心考点
试题【如图所示,在水平地面上,有一竖直放置的正方形金属线框abcd,边长为L,紧挨着有界匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向内,磁场边界宽也为L.线框先以c点为转轴,以恒定】;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,两根光滑平行的金属导轨,放在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身电阻不计,斜面处在一匀强磁场中,方向垂直斜面向上,一质量为m、电阻不计的金属棒,在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升了h高度在上滑过程中(  )
A.金属棒所受合外力所做的功等于mgh与电阻R上产生的热量之和
B.恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的热量
C.金属棒受到的合外力所做的功为零
D.恒力F与安培力的合力所做的功为mgh

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如图(甲)所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F作用,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过2s金属棒的速度稳定不变,图(乙)为安培力与时间的关系图象.试求:

(1)金属棒的最大速度;
(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度;
(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.
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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,当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时(规定垂直纸面向里的磁场方向为正),用一平行于导轨的力F向左或向右拉杆ab,使它保持静止.若规定由a→b方向通过杆的感应电流为正,向右的拉力为正,则能反映通过杆的感应电流I和拉力F随时间t变化的图线是(  )
A.B.C.D.

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如图所示,一个质量为m=0.01kg,边长L=0.1m,电阻R=0.4Ω的正方形导体线框abcd,从高h=0.8m的高处由静止自由下落,下落时线框平面始终在竖直平面内,且保持与水平磁场方向垂直,当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时,恰好做匀速运动(不计空气阻力,g=10m/s2
(1)磁场的磁感应强度B的大小.
(2)如果线圈的下边bc通过磁场所经历的时间为t=0.125s,求bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小.(d>L)
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如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°,导轨间距l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为l,其中l=0.4m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.且乙金属杆进入磁场后恰能做匀速直线运动,(取g=10m/s2
(1)计算乙的电阻R.
(2)以刚释放两杆时作为零时刻,写出从开始到甲金属杆离开磁场的过程中,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量Q=
1
30
J,试求此过程中外力F对甲做的功.
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