1 . 某半径为r的闭合导体圆环,电阻为R。将圆环垂直磁场方向置于一匀强磁场中,当磁感应强度大小B随时间t按照的规律均匀减小时(、均为已知量),求:
(1)圆环中的感应电动势E和感应电流I各为多大?
(2)在时刻圆环中张力T多大?
(1)圆环中的感应电动势E和感应电流I各为多大?
(2)在时刻圆环中张力T多大?
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2 . 如图1和图2所示,长都为的直导线中的电流强度都为,匀强磁场的磁感应强度都为,图1的磁场方向水平向右,图2中磁场方向垂直纸面向里,则图1中导线所受的安培力大小为_____ ,图2中导线所受的安培力大小为________ 。
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3 . 如图,长为L、重力为G的金属杆ab用绝缘轻绳水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中。ab下方纸面内有一固定的圆形金属导轨,半径为r,圆形导轨内存在垂直纸面向外的匀强磁场。长为r的导体棒OA的一端固定在圆心O处的转轴上,另一端紧贴导轨。OA在外力作用下绕O匀速转动时,绳子拉力刚好为零。已知两磁场的磁感应强度大小均为B,ab电阻为R,其它电阻不计。则OA的转动方向为___________ (填“顺时针”或“逆时针”),转动角速度___________ 。
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4 . 闭合的金属圆环处于磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,下列说法正确的是( )
A.圆环中产生的感应电动势均匀变化 | B.圆环中产生的感应电流均匀变化 |
C.圆环上某一小段导体所受的安培力保持不变 | D.圆环上某一小段导体所受的安培力均匀变化 |
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5 . 如图所示。质量的导体棒ab垂直放在宽度的平行金属导轨上,导轨下端与一电源和电阻连接,导轨平面与水平面间的夹角为,磁感应强度大小的匀强磁场(图中未画出)方向竖直向上,导体棒中通有的电流时恰好能保持静止,重力加速度大小,,,导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)安培力的大小和方向;
(2)导体棒与导轨间的动摩擦因数。
(1)安培力的大小和方向;
(2)导体棒与导轨间的动摩擦因数。
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6 . 如图甲所示,一正方形单匝闭合线框放置于粗糙的水平桌面上,边长,质量、电阻,虚线是线框对角线,虚线左侧空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。已知线框与桌面之间的动摩擦因数。设线框与桌面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,求:
(1)时刻线框所受安培力的大小;
(2)线框在滑动前所产生的焦耳热;
(1)时刻线框所受安培力的大小;
(2)线框在滑动前所产生的焦耳热;
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7 . 关于静电力、安培力与洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A.电荷放入静电场中一定会受静电力,静电力的方向与该处电场强度的方向相同 |
B.通电导线放入磁场中一定受安培力,安培力越大说明该处磁场越强 |
C.电荷放入磁场中就会受到洛伦兹力,洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直 |
D.当电荷的速度方向与磁场方向垂直时受到的洛伦兹力最大,方向与磁场方向垂直 |
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8 . 如图所示,边长为L,匝数为n的正方形金属线框,它的质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘。金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为,绳子所能承受的最大拉力为T0,求:
(1)t0时刻线框所受安培力;
(2)绳子刚要断裂时的时刻t。
(1)t0时刻线框所受安培力;
(2)绳子刚要断裂时的时刻t。
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9 .
(1)小明同学在探究通电直导线受到的安培力F和电流强度I的关系的过程中,设计了如图1所示的实验装置。将匝数为N、底边长度为L1的线圈与电流表、电源和滑动变阻器及开关组成一闭合回路,把线圈用轻细绳挂在力传感器的下端,使线圈处在由磁铁产生的磁场中,保持线框底边与磁场方向垂直,磁铁磁极与线框平面平行方向的宽度为L2,且L1> L2,接通电路,适当调节滑动变阻器,当电流表的示数为I时,观察并记录力传感器此时的读数F。经多次重复上述操作,可测出在滑动变阻器接入电路的不同阻值下所对应的多组I和F的数据,用描点法画出F-I图象如图2所示,其中的F0、F1和I1均为已知量。由图象可以判定线框所受安培力方向(2)如果小刚同学也用了同样的方法进行实验,只是所使用的器材不完全相同。他将据所测数据画出的F-I图象与小明的图象进行对比,发现在同一坐标系下两图线并不重合,如图3所示,小刚的图象的纵轴截距为F0′,两图线在A点相交,图中的F0、F0′、F1和I1均为已知量。对两人的实验器材进行比较,根据图象可知___________。(选填选项前面的字母)
A.所使用线圈的质量一定不同 | B.所使用的磁铁一定不同 |
C.所使用电源的电动势一定不同 | D.所使用线圈的匝数一定不同 |
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10 . 如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,边长L=0.5m。求:
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E的大小;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向。
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E的大小;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向。
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