1、选择题 如图12-2-16所示,线圈由A位置开始下落,若它在磁场中受到的磁场力总小于重力,则在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时加速度的关系为(?)
A、>>>?B、=>>?
C、=>>?D、=>=
参考答案:B
本题解析:线框在A、C位置时只受重力作用,加速度==g.线框在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上、重力向下.由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小.()又线框在D点时速度大于B点时速度,即,所以>.因此加速度的关系为=>>.
本题难度:一般
2、计算题 如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R。在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直。求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc。
参考答案:解:(1)cd边进入磁场时产生的感应电动势为
整个回路的电阻R总=6R
回路中的电流
ab边两端电压的大小为
(2)为维持线框匀速运动,外力应始终等于安培力,即:F=F安
线框所受安培力为
水平拉力
(3)整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为
整个过程中bc段金属导线上产生的电热为
本题解析:
本题难度:困难
3、选择题 下列说法中正确的是,感应电动势的大小( )
A.跟穿过闭合电路的磁通量有关系
B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系
C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系
D.跟闭合电路的电阻大小有关系
参考答案:A、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量没有直接的关系.故A错误.
? B、感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比.故B错误.
? C、根据法拉第电磁感应定律可知:感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率反映磁通量变化的快慢.故C正确.
? D、感应电动势的大小跟电路中电阻大小无关.故D错误.
故选C
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 金属线圈在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、,在磁场中运动时产生的热量分别为、,不计空气阻力,则
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:
由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力,又(ρ为材料的电阻率,l为线圈的边长),所以安培力,此时加速度,且?(为材料的密度),所以加速度是定值,线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动,落地速度相等v1=v2。由能量守恒可得:,(H是磁场区域的高度),Ⅰ为细导线m小,产生的热量小,所以Q1<Q2。正确选项D。
本题难度:一般