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【题目】航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示.当固定线圈上突然通过直流电时,线圈左侧的金属环被弹射出去.现在线圈左侧同一位置,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环,电阻率ρ<ρ.则合上开关S的瞬间,下列()

A.从右侧看,环中产生逆时针方向的感应电流

B.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力

C.若将金属环置于线圈右侧,环将向右弹射

D.电池正、负极调换后,金属环能向右弹射

【答案】C

【解析】

A.线圈中电流为左侧流入,磁场方向为向右,在闭合开关的过程中,磁场变强,则由楞次定律可知,感应电流由左侧看为逆时针,由右侧看为顺时针,故A错误;

B.由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大;故铜环受到的安培力要大于铝环,故B错误;

C.若环放在线圈右方,根据来拒去留可得,环将向右运动;故C正确;

D.电池正负极调换后,金属环受力向左,故仍将向左弹出;故D错误;

故选C。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g10m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:

(1)导体棒受到的安培力大小;

(2)导体棒受到的摩擦力。

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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界矩形匀强磁场区域图中未画出;在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上坐标为A点。粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为的电子,电子通过y轴上的C点时速度方向与y轴正方向成角,电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成角的射线OM已知电子的质量为m,电荷量为e,不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用。求:

匀强电场的电场强度E的大小;

电子在电场和磁场中运动的总时间t

矩形磁场区域的最小面积

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【题目】下图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供的强大电流从一根导轨流入,经过滑块,再从另一导轨流回电源.滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射.在发射过程中,该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场,方向垂直于纸面,其强度与电流的关系为B=kL,比例常数k=2.5×10-6T/A.

已知 两导轨内侧间距l=1.5cm,滑块的质量m=30g,滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/(此过程视为匀加速运动).

⑴求发射过程中电源提供的电流强度;

⑵若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?

⑶若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s/.设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦,求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.

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【题目】如图所示,理想变压器原线圈接一正弦交变电源,其电压的有效值恒定不变,两个副线圈的匝数分别为n1n2,所接电阻分别为R1R2,且R24R1。不计电流表内阻,当只闭合S1时,电流表示数为1 AS1S2都闭合时,电流表示数为2 A,则n1n2等于( )

A.11B.12C.13D.14

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【题目】两金属导轨和三根电阻丝如图连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场,三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R31:2:3,金属导轨电阻不计.当S1S2闭合,S3断开时,闭合回路中感应电流为I,当S2S3闭合,S1断开时,闭合回路中感应电流为5I,当S1S3闭合,S2断开时,以下说法中正确的是()

A.闭合回路中感应电流为7I

B.闭合回路中感应电流为6I

C.上下两部分磁场的面积之比为3:20

D.无法确定上下两部分磁场的面积比值关系

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【题目】5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中,如图所示。若将该线路与交流电源接通,且开关S接在位置1,5个灯泡发光亮度相同;若将开关S接在位置2,灯泡均未烧坏。则下列可能的是( )

A. 该变压器是降压变压器,原、副线圈匝数比为4:1

B. 该变压器是升压变压器,原、副线圈匝数比为1:4

C. 副线圈中的灯泡仍能发光,只是更亮些

D. 副线圈中的灯泡仍能发光,只是亮度变暗

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【题目】如图,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴上处的M点,以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场,最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:

电场强度大小E

粒子在磁场中运动的轨道半径r

粒子在磁场运动的时间t

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【题目】如图所示,足够长的U形导体框架的宽度l=0.5m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m=0.2kg,有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q=2C.求:

1)导体棒匀速运动的速度;

2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻产生的焦耳热.(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2

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