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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,由导线制成的正方形线框边长L,每条边的电阻均为R,其中ab边材料较粗且电阻率较大,其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动,不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中,线框从水平位置由静止释放,历时t到达竖直位置,此时ab边的速度为v,重力加速度为g。求:
(1)线框在竖直位置时,ab边两端的电压及其所受安培力的大小。
(2)这一过程中感应电动势的有效值。
(3)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量。
答案
(1)B2L2v/4R;(2)2;(3)B L2/4R 。
解析
(1)ab边切割磁感线产生感应电动势为E=BLv
线框中的电流为I=E/4R
ab两端的电压为Uab=I·3R=BLv
ab边所受安培力为F=BIL=B2L2v/4R
(2)线框下落过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热,所以有:
mgL-mv2="Q"
又因Q=(E/4R)2(4R)t,
解得:E=2
(3)对于线框的下摆过程,垂直磁场线框的面积变化为ΔS=L2
线框中的平均感应电动势为="ΔΦ/t"
线框中的平均电流 = 
通过导线横截面的电荷量 q=IΔt="B" L2/4R 。
核心考点
试题【如图所示,由导线制成的正方形线框边长L,每条边的电阻均为R,其中ab边材料较粗且电阻率较大,其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示的异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区,导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是(设导线框中电流沿abcdef为正方向) (  )

e


 
b

 

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如图10所示,宽度、足够长的平行此光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好,且可自由滑动,导体棒的电阻值R=l.5Ω,其他电阻均可忽略不计。电源电动势E=3.0V,内阻可忽略不计,重力加速度g取10m/s2。当S1闭合,S2断开时,导体棒恰好静止不动。

(1)求S1闭合,S2断开时,导体棒所受安培力的大小;
(2)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求当导体棒的加速度=5.0m/s2时,导体棒产生感应电动势的大小;
(3)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求导体棒运动的最大速度的大小。
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如图所示,有小孔O和O"的两金属板正对并水平放置,分别与平行金属导轨连接,I、II、III区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场.金属杆ab与导轨垂直且接触良好,并一直向右匀速运动.某时刻ab进人I区域,同时一带正电小球从O孔竖直进人两板间,ab在I区域运动时,小球匀速下落;ab从III区域右边离开磁场时,小球恰好从O"孔离开.
已知板间距为3d,导轨间距为L、I、II、III区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d.带电小球质量为m、电荷量为q,ab运动的速度为v0,重力加速度为g,不计空气阻力.求:
(1)磁感应强度的大小
(2)ab在II区域运动时,小球的加速度大小
(3) 小球进人O孔时的速度v
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三根导体棒A、B、C连接方式如图,虚线框内存在磁场,其磁感应强度变化规律为。三根导体棒A、B、C的电阻大小之比R1:R2:R3=1:2:3,其它电阻不计。当S1、S2闭合,S3断开时,电路稳定后闭合回路中的感应电流为I;当S2、S3闭合,S1断开时,电路稳定后闭合回路中的感应电流为5I;当S1、S3闭合,S2断开时,电路稳定后闭合回路中的感应电流为

A.0        B.3I        C.6I        D.7I
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如题图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场,在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t=0时刻,其四个顶点M’、N’、P’、Q’恰好在磁场边界中点,下列图像中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是


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