时间:2019-03-16 03:01:54
1、选择题 在一根铁棒上绕有线圈,a、c是线圈的两端,b为中间抽头.把a、b两点接入一平行金属导轨,在导轨上横放一金属棒,导轨间有如图所示的匀强磁场,若要求a、c两点的电势都高于b点,则金属棒沿导轨的运动情况是
A.棒应该向右加速平动
B.棒应该向右减速平动
C.棒应该向左加速平动
D.棒应该向左减速平动
参考答案:B
本题解析:根据a、点的电势高于b点,利用右手判断出棒应向右运动,c点的电势高于b点,根据楞次定律知,线圈中的电流应减小,棒应减速运动,B正确。
本题难度:简单
2、计算题 如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为d,其电阻不计,两导轨所在的平面与水平面成θ角。质量分别为m和3m,电阻均为R的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,两棒之间用一绝缘的细线相连,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,给棒ab施加一平行于导轨向上的拉力作用,使两棒均保持静止。若在t=0时刻将细线烧断,此后保持拉力不变,重力加速度为g。
(1)细线烧断后,当ab棒加速度为a1时,求cd棒的加速度大小a2 (用a1表示);
(2)求ab棒最终所能达到的最大速度。
参考答案:解:(1)烧断细线前拉力设为 ,则
烧断细线后,对ab棒,设此时ab棒所受安培力的大小为,由牛顿第二定律得:
同时,设cd棒此时所受安培力的大小为,由牛顿第二定律得:
且 由以上各式解得:
;
(2)当ab棒和cd棒加速度为零时,速度均达最大, 设此时ab棒和cd棒的速度大小分别
由cd棒受力平衡:
此时回路中总的电动势:
电路中电流:
由动量守恒定律:
由以上各式解得:
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时,其它电阻不计,电阻R中的电流强度为_____________ 。
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L,足够长,在其上放里两根长也为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd,它们的质量分别为2m、m,电阻阻值均为R(金属导轨及导线的电阻均可忽略不计),整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.
(1)现把金属棒ab锁定在导轨的左端,如图甲,对 cd施加与导轨平行的水平向右的恒力F,使金属棒cd向右沿导轨运动,当金属棒cd的运动状态稳定时,金属棒cd的运动速度是多大?
(2)若对金属棒ab解除锁定,如图乙,使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0,当它们的运动状态达到稳定的过程中,流过金属棒ab的电量是多少?整个过程中ab和cd相对运动的位移是多大?
参考答案:(1) 。
(2) 流过ab的电量为
整个过程中ab和cd相对运动的位移是。
本题解析:(1)当cd棒稳定时,恒力F和安培力大小相等,方向相反,以速度v匀速度运动,有,又
,得
。
(2) ab棒在安培力作用下加速运动,而cd在安培力作用下减速运动,当它们的速度相同,达到稳定状态时,回路中的电流消失,ab、cd棒开始做匀速运动.设这一过程经历的时间为t,最终ab、cd棒的速度为,通过ab棒的电量为Q.则对于ab棒由动量定理得
,即
。同理,对于cd棒有
,即
,得
。
设整个过程中ab和cd的相对位移为s,由法拉第电磁感应定律得
流过ab的电量为
则由,得
本题难度:一般
5、选择题 穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2 Wb,则
[? ]
A.线圈中感应电动势每秒增加2 V
B.线圈中感应电动势每秒减少2 V
C.线圈中感应电动势始终为2 V
D.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2 V
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单