如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1 m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻为r=0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g取10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)。
(1)判断金属棒两端a、b的电势高低;
(2)求磁感应强度B的大小;
(3)在金属棒ab从开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量。
如图,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,一倾角为α的光滑斜面上静止一根长为L、重力为G、通有电流I的金属棒。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)导体棒对斜面的压力大小。
如图所示的竖直平面内,水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场,其宽度均为d,I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域,h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放,在穿过两磁场区域的过程中,通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g,空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是
A.线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同 |
B.线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同 |
C.线框有可能匀速通过磁场区域I |
D.线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2mg(d+h) |
如图所示,质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上,导轨宽度为L,导体棒离开左侧连接电源的导线距离为d,已知电源的电动势为E,内阻为r,导体棒的电阻为R,其余部分与接触电阻不计。磁场方向垂直导体棒斜向上与水平面的夹角为,磁感应强度为B,求:
(1)导体棒和电源围成的回路的磁通量的大小
(2)轨道对导体棒的支持力和摩擦力。
如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω。其水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合,磁场的磁感应强度B=0.8T。现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框的速度随时间变化的图象vt—t如乙图所示,在金属线框被拉出磁场的过程中。求:
(1)4s末线框cd边的电压大小
(2)4s末水平拉力F的大小
(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
一根通有电流的直铜棒用软导线挂在如图所示的匀强磁场中,此时悬线的拉力大于零而小于铜棒的重力。要使悬线中张力为零,可采用的方法有
A.适当减弱磁场,磁场方向反向 |
B.适当减小电流,电流方向不变 |
C.适当增大电流,电流方向反向 |
D.适当增强磁场,磁场方向不变 |
在两个倾角都是θ的光滑斜面上分别放置两个导体棒,棒内分别通有电流I1和I2,两处匀强磁场的磁感应强度B的大小相同,但方向不同,一个垂直于水平面,另一个垂直于斜面(如图所示),当两导体棒都保持平衡时,求I1与I2的比值.
如图所示,长为L的通电直导体棒ab放在光滑水平绝缘轨道上,劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在导体棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,弹簧伸长x,导体棒处于静止状态,则( )
A.导体棒中的电流方向从b流向a |
B.导体棒中的电流大小为 |
C.若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度,x变小 |
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大 |
如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通过电流为I的导线,若另加一匀强磁场,下列情况下,导线始终静止在斜面上(重力加速度为g):
(1)若磁场方向竖直向下,则磁感应强度B为多少?
(2)若使磁感应强度最小,求磁感应强度的方向和磁感应强度的最小值.
如图,在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E=50V,内阻r=1Ω的电源和滑动变阻器R,导轨的宽度d=0.2 m,倾角θ=37°。质量m=0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上,与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,整个装置处在竖直向下的磁感应强度B=2.2T的匀强磁场中,导轨与杆的电阻不计。现调节R使杆ab静止不动。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2;
(2)滑动变阻器R有效电阻的取值范围。
如图所示,长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则( )
A.a处电势高于b处电势
B.a处离子浓度大于b处离子浓度
C.溶液的上表面电势高于下表面的电势
D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度
如图所示,PQ和MN是固定于水平面内间距L=1.0m的平行金属轨道,轨道足够长,其电阻可忽略不计。两相同的金属棒ab、cd放在轨道上,运动过程中始终与轨道垂直,且接触良好,它们与轨道形成闭合回路。已知每根金属棒的质量m=0.20kg,每根金属棒位于两轨道之间部分的电阻值R=1.0Ω;金属棒与轨道间的动摩擦因数μ=0.20,且与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处在竖直向上、磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中。取重力加速度g=10m/s2。
(1)在t=0时刻,用垂直于金属棒的水平力F向右拉金属棒cd,使其从静止开始沿轨道以a=5.0m/s2的加速度做匀加速直线运动,求金属棒cd运动多长时间金属棒ab开始运动;
(2)若用一个适当的水平外力F′向右拉金属棒cd,使其达到速度v1=20m/s沿轨道匀速运动时,金属棒ab也恰好以恒定速度沿轨道运动。求:
①金属棒ab沿轨道运动的速度大小;
②水平外力F′的功率。
如图所示,通电导线MN中的电流保持不变,当它在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时,通电导线所受安培力的大小变化情况是
A.变小 | B.不变 | C.变大 | D.不能确定 |
如图所示,金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上,棒ab与框架接触良好。从某一时刻开始,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab棒仍静止,在磁场均匀增加的过程中,关于ab棒受到的摩擦力,下列说法正确的是
A.摩擦力大小不变,方向向右 |
B.摩擦力变大,方向向右 |
C.摩擦力变大,方向向左 |
D.摩擦力变小,方向向左 |
试题篮
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