组卷网 > 知识点选题 > 导体棒平动切割磁感线产生的动生电动势
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解析
| 共计 12 道试题
1 . 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术,我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究,如图1所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通,恒流源与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速,飞机达到起飞速度时与动子脱离;此时S掷向2接通定值电阻R0,同时施加回撤力F,在F和磁场力作用下,动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的v-t图如图2所示,在t1t3时间内F=(800-10v)N,t3时撤去F。已知起飞速度v1=80m/s,t1=1.5s,线圈匝数n=100匝,每匝周长l=1m,飞机的质量M=10kg,动子和线圈的总质量m=5kg,R0=9.5Ω,B=0.1T,不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响,求
(1)恒流源的电流I
(2)线圈电阻R
(3)时刻t3
2022-06-13更新 | 13353次组卷 | 30卷引用:2022年6月选考浙江物理高考真题
2 . 如图,M为半圆形导线框,圆心为OMN是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。现使线框MNt=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OMON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则(  )
A.两导线框中均会产生正弦交流电
B.两导线框中感应电流的周期都等于T
C.在t时,两导线框中产生的感应电动势相等
D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
2022-07-02更新 | 9117次组卷 | 78卷引用:模型29交变电流(1)-备战2022年高考案头必备模型+典例+方法+练习
3 . 指南针是利用地磁场指示方向的装置,它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识。现代科技可以实现对地磁场的精确测量。
(1)如图1所示,两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连接一个电压表,迅速摇动这根电线。若电线中间位置的速度约10m/s,电压表的最大示数约2mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小B

(2)如图2所示,一矩形金属薄片,其长为a,宽为b,厚为c。大小为I的恒定电流从电极P流入、从电极Q流出,当外加与薄片垂直的匀强磁场时,MN两电极间产生的电压为U。已知薄片单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e。求磁感应强度的大小B

(3)假定(2)中的装置足够灵敏,可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向,请说明测量的思路。
2022-09-07更新 | 7337次组卷 | 15卷引用:2022年新高考北京物理高考真题
4 . 如图所示,倾角为θ的足够长光滑金属导轨放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面斜向上,导轨底端有一根质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置,导轨上端接有阻值为R的电阻,除R外其他电阻不计。给MN一个沿导轨平面向上且垂直于MN的初速度,向上滑动距离x时到达最高点,MN回到导轨底端时速度大小为v。已知导轨宽度为L,重力加速度为gMN在运动过程中与导轨接触良好,且不发生转动。对导体棒从底端向上滑动到最高点和从最高点向下滑回底端这两个过程,以下说法正确的是(  )
A.向上滑动过程中的平均感应电动势为
B.从底端出发到返回底端所用的时间为
C.向下滑动的过程中通过电阻R的电荷量为
D.从底端向上滑动到最高点电阻R产生的焦耳热为
2022-05-19更新 | 1447次组卷 | 3卷引用:2022届西南名校联盟“3+3+3”高三下学期教学质量诊断性联考理综物理试题(三)
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5 . 2019年5月23日10时50分,中国时速600公里高速磁浮实验样车在青岛下线。这标志着中国在高速磁浮技术领域实现重大突破。磁悬浮列车主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。尽管可以使用与磁力无关的推进系统,但在目前的绝大部分设计中,这三部分的功能均由磁力来完成。某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型,原理如图所示,PQMN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨,导轨间分布着竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场B1B2B1方向未知,B2垂直纸面向里。矩形金属框固定在实验车底部(车厢与金属框绝缘),其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1B2同时以速度v0=l0m/s沿导轨向右匀速运动时,金属框受到磁场力,并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的ab边长L=0.1m、总电阻R=0.8,列车与线框的总质量m=4.0kg,B1=B2=2.0T,悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力f=0.4N。
(1)为使金属框运动,则B1的方向应如何?
(2)求实验车所能达到的最大速率;
(3)假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动,当时间为t=24s时,发现实验车正开始向右做匀加速直线运动,此时实验车的速度为v=2m/s,求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。
6 . 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H,导体绳长为LLH),地球半径为R,质量为M,万有引力常量为G,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于导体绳。忽略地球自转的影响。求:
(1)卫星做圆周运动速度v及导体绳中感应电动势E1
(2)电池电动势E2
2022-01-26更新 | 1105次组卷 | 3卷引用:2022届江苏省南通市海门区高三上学期期末教学质量调研物理试题
7 . 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,边长l=0.5m,总电阻R=lΩ,总质量m=125g。将其置于磁感强度B=1T的水平匀强磁场上方h=0.8m处,如图所示线框由静止自由下落,下落过程中线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行取g=10m/s2
(l)求cd边刚进入磁场时线框中产生的感应电动势;
(2)求cd边刚进入磁场时cd两点间的电势差;
(3)若改变纸框dc边到磁场边界的距离,使线框进入磁场过程加速度恰好为零,求此时线框dc边到磁场边界的距离h′。
8 . 如图所示,两条足够长的光滑金属导轨互相平行,它们所在的平面跟水平面成角,两导轨间的距离为两导轨的顶端用阻值为电阻相连,在导轨上垂直于导轨放一质量为,电阻为的导体棒,导体棒始终与导轨连接良好,其余电阻不计,水平虚线下方的导轨处在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向上,为磁场区域的上边界,现将导体棒从图示位置由静止释放,导体棒下滑过程中始终与导轨垂直,经过时间,导体棒的速度增加至,重力加速度为,求:
(1)导体棒速度为时加速度的大小;
(2)在时间内,流过导体棒某一横截面的电荷量
(3)导体棒速度达到稳定后沿导轨继续下滑,在这个过程中,电阻上会产生焦耳热,此现象可以从宏观与微观两个不同角度进行研究。经典物理学认为,在金属导体中,定向移动的自由电子频繁地与金属离子发生碰撞,使金属离子的热振动加剧,因而导体的温度升高,在考虑大量自由电子的统计结果时,电子与金属离子的频繁碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力,若电阻是一段粗细均匀的金属导体,自由电子在导体中沿电流的反方向做直线运动,基于以上模型,试推导出导体棒速度达到稳定后沿导轨继续下滑距离的过程中,电阻上产生的热量
2022-05-14更新 | 848次组卷 | 6卷引用:2022届天津市和平区高三下学期第二次质量调查物理试题
9 . 导体棒在磁场中切割磁感线可以产生感应电动势。
(1)如图1所示,一长为l的导体棒ab在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端b以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动,求导体棒产生的感应电动势。
(2)如图2所示,匀强磁场的磁感应强度为B,磁感线方向竖直向下,将一长为l、水平放置的金属棒以水平速度v0抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平,不计空气阻力。求金属棒在运动过程中产生的感应电动势。
(3)如图3所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动。从图示位置开始计时,求感应电动势随时间变化的规律。
2022-04-02更新 | 1307次组卷 | 6卷引用:2022届北京市石景山区高三下学期一模物理试题
10 . 如图所示,间距为L的平行金属导轨水平放置,所在空间存在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场,金属导轨左端连接一电容为C的电容器和一个电阻为R的定值电阻,长度为L的金属接MN垂直于平行导轨静止放置,其质量为m,电阻为r,金属棒MN在水平向右恒力F作用下做加速度为a的匀加速直线运动,运动至虚线ab位置撤掉恒力,此时电容器恰好被击穿,已知导轨粗糙,金属棒静止位置到虚线位置的距离为x,重力加速度为g
(1)电容器被击穿前,电容器上极板所带电荷电性以及电荷量;
(2)金属棒与导轨间的动摩擦因数;
(3)电容器被击穿相当于导线,金属棒MN继续做变速运动且运动速度与位移呈线性关系,金属棒运动的整个过程流过电阻R的电荷量是多少?
2022-04-29更新 | 1145次组卷 | 3卷引用:2022届河北省唐山市高三下学期第二次模拟演练物理试题
共计 平均难度:一般