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如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为,则
A.>>B.<<
C.>>D.<<
D
线圈从a到b做自由落体运动,在b点开始进入磁场切割磁感线所以受到安培力Fb,由于线圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流,在c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处.
线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解.注意线圈全部进入磁场后,就不受安培力,因此线圈会做加速运动.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,在一宽度为d的有限磁场中,使一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速的通过磁场区域。若d>L,则在线框中不产生感应电流的时间应等于         。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为d 的两水平虚线L1和L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L,L<d,质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高为h处,由静止释放,ab边刚进入磁场时速度为,ab边刚出磁场时速度也为,在线圈全部穿过磁场过程中(    )
A.感应电流所做功为mgdB.感应电流所做功为2mgd
C.线圈最小速度一定为D.线圈最小速度一定为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,水平放置的两光滑金属导轨相距为L,在其左端接一阻值为R的电阻,其上垂直导轨放置一质量为m的导体棒(除R外其余电阻不计)。整个装置处在磁感应强度为B,方向垂直导轨平面的匀强磁场中,现在棒上施加一水平向右的恒力F,使棒向右运动(摩擦不计)。
(1)求当棒的速度达到最大速度的一半时的加速度?
(2)当棒达到最大速度后撤去力F,在这以后电阻R可以放出多少焦耳的热量?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

光滑水平桌面有一个边长为L的正方形金属线框,在水平恒力F作用下运动,穿过方向垂直桌面向上的有界匀强磁场,如图所示。磁场区域的宽度为d(d>L)。已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零。关于线框进入磁场和离开磁场的过程,下列说法正确的是                                           (   )
A.产生的感应电流方向先为顺时针后为逆时针(俯视看)
B.通过线框截面的电量相等
C.进入磁场过程的时间少于穿出磁场过程的时间
D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,两根足够长的光滑固定平行金属导轨与水平面成θ角,导轨间距为d,两导体棒ab与导轨垂直放置,两根导体棒的质量都为m、电阻都为R,回路中其余电阻不计。整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,在t=0时刻使a沿导轨向上作速度为v的匀速运动,同时将b由静止释放,b经过一段时间后也作匀速运动。已知d=1m,m=0.5kg,R=0.5Ω,B=0.5T,θ=300,g取10m/s2,不计两导棒间的相互作用力。         
(1)若使导体棒b静止在导轨上,导体棒a向上运动的速度v多大?
(2)若a在平行于导轨向上的力F作用下,以v1=2m/s的速度沿导轨向上匀速运动,试导出Fb的速率v2的函数关系式并求出v2的最大值;
(3)在(2)中,当t=2s时,b的速度达到5.06m/s,2s内回路中产生的焦耳热为13.2J,求该2s内力F做的功(结果保留三位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如题25图所示,固定的倾角为= 450、间距为L的光滑金属直杆cec'e'与半径为r的竖直光滑绝缘圆弧轨道abca'b'c'分别相切于cc'点,两切点与对应圆心连线与竖直方向夹角也为= 450a点和a' 点分别是两圆弧竖直最高点,e点和e'点间用导线连接阻值为R的电阻,在两直杆间cc'dd'平面区域内有与其垂直的磁场(图中未画出),磁感应强度分布B = B0 sin(),式中x为沿直杆向下离开边界dd'的距离,且.现
有一长度为L、电阻为R的导体棒在外力F(图中来画出)作用下,以速度v0从磁场边界dd'沿直杆向下匀速通过磁场,到达边界cc'时撤去外力F,导体棒能沿圆弧轨道恰好通过最高处aa' 金属杆电阻、空气阻力不计,重力加速度为g.试求:
(1)导体棒恰好通过圆弧轨道最高处aa' 时的速度大小v
(2)导体棒匀速运动时的速度v0
(3)导体棒通过磁场过程中,导体棒上增加的内能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图3-5-14中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体,有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图.用I表示回路中的电流(   )

图3-5-14
A.当AB不动而CD向右滑动时,I≠0且沿顺时针方向
B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I=0
C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0
D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I≠0且沿逆时针方向

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线所示的范围内有一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,矩形线框abcd沿水平方向并自左向右匀速通过磁场.当线框通过图中①、②、③位置时,线框内的感应电流分别为i1、i2、i3,则(   )
A.i1>i3,i2="0" B.i1<i3, i2=0
C.i1=i3<i2D.i1=i3,i2=0

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