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高中物理知识点大全《电磁感应中切割类问题》试题强化练习(2018年最新版)(十)
![]() 参考答案:在0-2L过程,线框进入磁场中,磁感线向外和向里的面积相等,整个线框的磁通量为零,保持不变,线框没有感应电流产生; 本题解析: 本题难度:简单 3、简答题 如图所示,相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd固定在水平桌面上,上面放有两根垂直于导轨的金属棒MN和PQ,金属棒质量均为m,电阻值均为R,其中MN被左边系于棒中点的细绳束缚住,PQ的中点与一绕过定滑轮的细绳相连,绳的另一端系一质量为m的物块,绳处于拉直状态,整个装置放于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,若导轨的电阻、滑轮的质量及一切摩擦均忽略不计,当物块由静止释放后,求:(重力加速度为g,金属导轨足够长) 参考答案:(1)对棒MN,开始时做加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动, 本题解析: 本题难度:一般 4、选择题 如图所示,闭合金属线圈abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处,由静止开始下落,并进入磁场,在运动过程中,线框平面始终和磁场方向垂直,不计空气阻力,那么线框在进入磁场的过程中出现( ) |
参考答案:AC
本题解析:略
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,不可伸长的绝缘轻绳长为R,一端系于O点,另一端系一质量为m、电量为+q的点电荷,点电荷可在xoy平面内绕O点做半径为R的圆周运动,如图甲所示,本题计算中忽略点电荷的重力。⑴当点电荷以速率v0沿y方向通过A(R,0)点的瞬间,在空间中加沿x轴正方向的匀强电场E0,要使点电荷能做完整的圆周运动,电场强度E0需满足何条件?⑵在⑴问中,其他条件不变,将空间中的电场用垂直于xoy平面向里的匀强磁场B0需满足何条件?⑶变化的磁场周围激发感生电场,若上述磁场随时间均匀,会在点电荷运动的圆形轨道上产生一个环形电场,其电场线是闭合的,各点场强大小相等。现在空间加一垂直xoy平面向里的匀强磁场,其磁感强度B变化情况如图乙所示,t=0时刻点电荷的速率为v0,轻绳一直处于伸直状态。试求0~T时间内,轨道中形成的感生电场E感的大小,并在图丙中作出点电荷在0~5T时间内v~t图象,要求写出主要的分析过程。
参考答案:⑴E0≤?⑵B0≤
?⑶E感=
本题解析:⑴点电荷运动到最左端时绳子张力最小,设此时速度大小为 v,由动能定理有
—qE0×2R=?①?
点电荷在最左端:qE0+F=?②
当F≥0时,解得:E0≤
⑵磁场垂直纸面向内,对点电荷产生的洛伦兹力始终指向圆心,对任一点有:
Bqv0+F’=?得F’=
—Bqv0?当F’≥0时,解得:B0≤
⑶0到T:E=,?产生的感生电场E感=
①0到T内:磁感强度均匀增加,产生的感生电场大小一定,点电荷在圆形轨道上做匀加速圆周运动,加速度
a=?
经时间T后,速度大小为v1=v0+aT=v0+
②T到2T内:磁感强度不变,产生的感生电场为0,点电荷在圆形轨道上做匀速圆周运动,速度v1不变。
③2T到4T内:磁感强度均匀减小,产生的感生电场大小一定,点电荷在圆形轨道上做匀减速圆周运动,?
经过2T,v2=v1—a’2T=V0+—
= V0
④4T到5T内:磁感强度不变,产生的感生电场为0,点电荷在圆形轨道上做匀速圆周运动,速度v0不变。
V—t图象如图所示。
本题难度:一般
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