如圖甲所示,斜面頂部線圈的橫截面積S=0.02m2,匝數(shù)N=200匝,內(nèi)有水平向左均勻增加的磁場B1,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化圖象如圖乙所示。線圈與間距為L=0.2m的光滑平行金屬導(dǎo)相連,導(dǎo)軌固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上。圖示虛線cd下方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于斜面向上。質(zhì)量m=0.02kg的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置,其有效電阻R=1Ω,從無磁場區(qū)域由靜止釋放,導(dǎo)體棒沿斜面下滑一段距離后剛好進(jìn)入磁場B2中并勻速下滑。在運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌足夠長,線圈和導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場B2前流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小和方向;
(2)導(dǎo)體棒沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移x。
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢;電磁感應(yīng)過程中的電路類問題;法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式;電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:176引用:3難度:0.6
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1.半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定,電阻忽略不計(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長為L(L>2R),其單位長度電阻值為r。圖(a)中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn),t=0時(shí)刻起,從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng),棒始終與速度方向垂直。圖(b)中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn),t=0時(shí)刻起,以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過180°,角速度為ω;導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。
(1)分析說明圖(a)中導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面過程中流過導(dǎo)體棒的電流變化情況;
(2)求圖(b)中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E與時(shí)間t的關(guān)系式;
(3)若圖(a)、圖(b)中導(dǎo)體棒掃過整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同,試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線(圓環(huán)上直徑位置)處,流過兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。發(fā)布:2024/12/30 1:0:6組卷:97引用:2難度:0.7 -
2.如圖甲所示,在水平面上有一豎直向下的足夠?qū)挼木匦蝿驈?qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.2T,區(qū)域長度L=3m,在緊靠磁場的左邊界處的水平面上放置一正方形線框,匝數(shù)n=10,邊長a=1m,線框電阻R=1Ω,質(zhì)量m=1kg?,F(xiàn)在線框上作用一水平恒力F,使線框從靜止開始向右進(jìn)入磁場中,已知恒力F的大小為10N,線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,整個(gè)線框完全進(jìn)入磁場前已經(jīng)勻速運(yùn)動(dòng),g=10m/s2。當(dāng)線框剛?cè)窟M(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),磁場即以如圖乙所示規(guī)律變化。下列說法正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/29 23:30:1組卷:143引用:3難度:0.5 -
3.如圖,空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場,一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處釋放后穿過磁場,整個(gè)過程線框平面始終豎直,線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。以線框剛進(jìn)入磁場時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列描述線框所受安培力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖中,不正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 20:30:1組卷:231引用:3難度:0.7
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