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题目
题型:0125 期中题难度:来源:
如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的导体棒ab的电阻r=1.0Ω,接在NQ间的电阻R=4.0Ω,电压表为理想电表,其余电阻不计。若导体棒在水平外力作用下以速度ν=2.0m/s向左做匀速直线运动,不计导体棒与导线框间的摩擦。
(1)通过电阻R的电流方向如何?
(2)电压表的示数为多少?
(3)若某一时刻撤去水平外力,则从该时刻起,在导体棒运动1.0m的过程中,通过导体棒的电荷量为多少?
答案
解:(1)由右手定则可判断,导体棒中的电流方向为b→a,则通过电阻R的电流方向为N→Q
(2)由感应电动势的公式,得E=Blv  ①
设电路中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,得 ②
又电压表的示数等于电阻R两端的电压值,则有U=IR ③
综合①②③式,得 ④ 
代入数值,得U=0.16V ⑤
(3)撤去水平外力后,导体棒将在安培力的作用下,做减速运动
设在导体棒运动x=1.0m的过程中,导体棒中产生的感应电动势的平均值为E",由法拉第电磁感应定律,得 ⑥
由闭合电路欧姆定律,得 ⑦
设通过导体棒的电荷量为Q,则有 ⑧
综合⑥⑦⑧式,得 ⑨
代入数值,得Q=2.0×10-2 C        
核心考点
试题【如图所示,U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨在导线框上的】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘。图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω。则下列说法正确的是
[     ]
A.回路中有大小和方向周期性变化的电流
B.回路中电流大小恒定,且等于
C.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a导线流向旋转的铜盘
D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中也会有电流流过
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如图所示,小灯泡的规格为“2V 4W”,接在光滑水平导轨上,轨距0.1m,电阻不计,金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻为1Ω。整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中。求:
(1)为使小灯泡正常发光,ab的滑行速度为多大?
(2)拉动金属棒ab的外力的功率为多大?
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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
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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
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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
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