題目列表(包括答案和解析)
如圖14所示,磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中有一折成30°角的足夠長的金屬導軌,導軌平面垂直于磁場方向。一條長度
的直導線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當MN以v=4m/s從導軌O點開始向右平動時,若所有導線單位長度的電阻
。求:經過時間
后:
(1)閉合回路的感應電動勢的瞬時值?
(2)閉合回路中的電流大小和方向?
(3)MN兩端的電壓
如圖14所示,磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中有一折成30°角的足夠長的金屬導軌,導軌平面垂直于磁場方向。一條長度
的直導線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當MN以v=4m/s從導軌O點開始向右平動時,若所有導線單位長度的電阻
。求:經過時間
后:
(1)閉合回路的感應電動勢的瞬時值?
(2)閉合回路中的電流大小和方向?
(3)MN兩端的電壓
如圖14所示,半徑為a的圓形區域內有勻強磁場,磁感應強度為B=0.2T,磁場方向垂直紙面向里.半徑為b的金屬圓環與磁場同心放置,磁場與環面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金屬環上分別接有燈L1、L2,兩燈的電阻均為R0=2Ω,一金屬棒MN與金屬環接觸良好,棒與環的電阻均忽略不計.
(1)若棒以v0=5m/s的速率在環上向右勻速滑動,求棒滑過圓環直徑OO′的瞬間(如圖14所示),MN中的電動勢和流過燈L1的電流;
(2)撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環OL2O′以OO′為軸向上翻轉90°,若此時磁場隨時間均勻變化,其變化率為ΔB/Δt=4/π(T/s),求燈L1的功率.
如圖14所示,在傾角為30°的斜面OA的左側有一豎直檔板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.現有一質量 m = 4×10-20 kg、電荷量 q = +2×10-14 C的粒子,從小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感應強度B = 0.2T、方向垂直紙面向外的圓形磁場區域,且在飛出磁場區域后能垂直打在OA面上,粒子重力不計.求:
(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)粒子在磁場中運動的時間;
(3)圓形磁場區域的最小半徑.
(9分) 如圖所示,在傾角為30°的斜面OA的左側有一豎直檔板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.現有一質量 m = 4×10-20 kg、電荷量 q = +2×10-14 C的粒子,從小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感應強度B = 0.2T、方向垂直紙面向外的圓形磁場區域,且在飛出磁場區域后能垂直打在OA面上,粒子重力不計.求:
(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑;
(2)粒子在磁場中運動的時間;
(3)圓形磁場區域的最小半徑.
1. C 2. B 3. C 4. ABC 5. AC
6. AD 7. C 8. AB 9. D 10. A
11. 0.63
12. 鎮流器的自感現象 斷開瞬間 只有在電路剛斷開時才能產生很高的自感電動勢使人產生觸電的感覺
13. Br2ω/2 ,0
14. 解:(1)由題意知,帶電粒子從C孔進入,與筒壁碰撞兩次再從C孔射出經歷的時間為最短,由,粒子由C孔進入磁場,在磁場中做勻速圓周運動的速度
,由
,即
,得
(2)粒子從的加速度為
,
,粒子從
的時間為
;粒子在磁場中運動的時間為
,將(1)求得的B值代入,得
,求得
15. 解:(1)感應電動勢的最大值:
(2)由歐姆定律得電流的最大值:=0.16A
電流的有效值=0.11A
(3)用電器上消耗的電功率:
16. 解:(1)ab脫離EF前,電路中的磁通量的變化為
平均感應電動勢為,
有
(2)ab脫離EF時,回路中通過電流最大,即,
ab脫離EF后,電路中不在有電流,并且ab倒下過程中只有小球的重力做功,機械能守恒,即
ab上各處切割磁感線的速度是不同的,其等效切割速度應等于ab中點的速度
聯立解得
17.解:(1)經過時間后,MN運動的距離為
,由圖可知直導線MN在閉合回路中的有效長度為
,
此時感應電動勢的瞬時值:(V)
(2)此時閉合回路中的總長度為:
閉合回路中的總電阻:
根據全電路的歐姆定律,電流大小:(A),由右手定律可得電流方向在閉合回路中是逆時針方向
(3)此時MN中不在閉合回路中的導線MP的長度為
產生的電動勢(V)
在閉合回路中的導線PN兩端電壓(V)
所以MN兩端的電壓
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