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如图所示,半径为a、电阻为R的圆形闭合金属环位于有理想边界的匀强磁场右边沿,环平面与磁场垂直.现用水平向右的外力F将金属环从磁场中匀速拉出,作用于金属环上的拉力F与位移x的关系图象应是下图中的(  )
分析:切割的有效长度L=2
a2-(a-x)2
=
-x2+2ax
,在匀速运动的过程中拉力等于安培力,根据FA=BIL=
 B2L2v
R
求出拉力F与位移x的关系.
解答:解:金属圆环在出磁场的过程中,切割的有效长度L=2
a2-(a-x)2
=
-x2+2ax
,且拉力等于安培力.所以F=FA=BIL=
 B2L2v
R
=
B2v(-x2+2ax)
R
,可知F与x成抛物线关系.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:解决本题的关键掌握切割产生的感应电动势E=BLv,以及知道L为有效长度.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径为a的圆环电阻不计,放置在垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,环内有一导体棒电阻为r,可以绕环匀速转动.将电阻R,开关S连接在环和棒的O端,将电容器极板水平放置,并联在R和开关S两端。已知两板间距为d。

 (1)开关S断开,极板间有一带正电q,质量为m的微粒恰好静止,试判断OM的转动方向和角速度的大小.

(2)当S闭合时,该带电粒子以 g的加速度向下运动,则R是r的几倍?

 

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科目:高中物理 来源:2011届甘肃省天水一中高三第五次模拟考试(理综)物理部分 题型:单选题

如图所示,半径为a、电阻为R的圆形闭合金属环位于有理想边界的匀强磁场右边沿,环平面与磁场垂直。现用水平向右的外力F将金属环从磁场中匀速拉出,作用于金属环上的拉力F与位移x的关系图像应是下图中的:

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科目:高中物理 来源:2012年粤教版高中物理选修3-2 1.4法拉弟电磁感应定律练习卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,半径为a的圆形区域(图中虚线)内有匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,半径为b的金属圆环与圆a同心、共面地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环上分别接有灯L1L2,两灯的电阻均为2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。

(1)若棒以υ0=5m/s的速率沿环面向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO1的瞬间MN中的电动势和流过灯L1的电流。

(2)撤去中间的金属棒MN,将左面的半圆弧OL1O1OO1为轴翻转90°,若此后B随时间均匀变化,其变化率,求L2的功率。

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年甘肃省高三第五次模拟考试(理综)物理部分 题型:选择题

如图所示,半径为a、电阻为R的圆形闭合金属环位于有理想边界的匀强磁场右边沿,环平面与磁场垂直。现用水平向右的外力F将金属环从磁场中匀速拉出,作用于金属环上的拉力F与位移x的关系图像应是下图中的:

 

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