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题目
题型:同步题难度:来源:
如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动。此时,abcd构成一个边长为l的正方形。棒的电阻为R,其余部分电阻不计。开始时磁感应强度为B。
(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k,同时加上外力使棒保持静止,求棒中的感应电流,并在图上标出感应电流的方向。
(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当t=t1时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?
(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(即写出B与t的关系式)?
答案
解:(1)感应电动势
感应电流
由楞次定律可判定感应电流方向为逆时针
(2)t=t1时,B=B0+kt1,F=BIl,所以
(3)使棒中不产生感应电流,则应保持总磁通量不变Bl(l+vt)=B0l2
所以
核心考点
试题【如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动。此时,abcd构成一个边长为l的正方形。棒的电阻为R,】;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,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=0.10Ω,导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20 m,有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=0.02T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨另一端滑动。求在t=0.6 s时金属杆所受的安培力。
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如图所示,在O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在A点由静止释放,向右摆至最高点B,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是
[     ]
A.A、B两点在同一水平线上
B.A点高于B点
C.A点低于B点
D.铜环将做等幅摆动
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如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上,圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在匀强磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图乙所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属捧ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到t0时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
题型:同步题难度:| 查看答案
磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具,它的驱动系统简化为如下模型。固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN为l平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时问的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为(v<v0)。
(1)叙述列车运行中获得驱动力的原理;
(2)列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式;
(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。
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如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧顶端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
题型:广东省高考真题难度:| 查看答案
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