如图所示,单匝线圈处于均匀减小的磁场中,磁通量变化率为k=3Wb/s,线圈电阻为R=1Ω,线圈通过开关导线与两根足够长的平行光滑水平金属轨道相连,轨道宽为L=1m,图中虚线右侧存在垂直轨道向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T,轨道上静止放置有两根相同金属棒MN和PQ,质量均为m=0.1kg,电阻均为R=1Ω,其中MN在磁场外,PQ在磁场内且距离磁场虚线边界d0=1m,两部分磁场不会相互影响。不计连接线圈的单线和水平轨道的电阻,求:
(1)开关闭合瞬间,PQ棒的加速度;
(2)断开开关,给MN一个向右的初速度v0=4m/s,求最终稳定时两金属棒的间距为多少?
(3)断开开关,并再加一个水平向右的恒力F=1N在PQ上,若从PQ开始运动到达到最大速度的过程中PQ产生的焦耳热Q=0.4J,达到最大速度之后回路无电流,从此时刻起开始计时,磁感应强度应该如何变化?请推导出B与t的关系式。
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:218引用:3难度:0.2
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1.半径为R的金属圆环水平固定,电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒长为L(L>2R),其单位长度电阻值为r。图(a)中导体棒与圆环相切于O1点,t=0时刻起,从图示位置以速度v匀速向右运动,棒始终与速度方向垂直。图(b)中导体棒与圆环相切于O2点,t=0时刻起,以O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过180°,角速度为ω;导体棒扫过整个环面时与环接触良好。
(1)分析说明图(a)中导体棒扫过整个环面过程中流过导体棒的电流变化情况;
(2)求图(b)中导体棒两端产生的感应电动势E与时间t的关系式;
(3)若图(a)、图(b)中导体棒扫过整个环面所用时间相同,试比较两种情况中导体棒运动到虚线(圆环上直径位置)处,流过两导体棒的感应电流大小。发布:2024/12/30 1:0:6组卷:99引用:2难度:0.7 -
2.如图甲所示,在水平面上有一竖直向下的足够宽的矩形匀强磁场区域,磁感应强度B0=0.2T,区域长度L=3m,在紧靠磁场的左边界处的水平面上放置一正方形线框,匝数n=10,边长a=1m,线框电阻R=1Ω,质量m=1kg。现在线框上作用一水平恒力F,使线框从静止开始向右进入磁场中,已知恒力F的大小为10N,线框与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,整个线框完全进入磁场前已经匀速运动,g=10m/s2。当线框刚全部进入磁场开始计时,磁场即以如图乙所示规律变化。下列说法正确的是( )
发布:2024/12/29 23:30:1组卷:148引用:3难度:0.5 -
3.如图,空间某区域内存在沿水平方向的匀强磁场,一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场,整个过程线框平面始终竖直,线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点,下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中,不正确的是( )
发布:2024/12/29 20:30:1组卷:234引用:3难度:0.7