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如图12-11甲所示,用裸导体做成U形框架abcd,adbc相距L="0.2" m,其平面与水平面成θ=30°角.质量为m="1" kg的导体棒PQadbc接触良好,回路的总电阻为R="1" Ω.整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向).t=0时,B0="10" T、导体棒PQcd的距离x0="0.5" m.若PQ始终静止,关于PQ与框架间的摩擦力大小在0~t1="0.2" s时间内的变化情况,下面判断正确的是(  )

图12-11
A.一直增大B.一直减小C.先减小后增大D.先增大后减小
C
由图乙,,t=0时,回路所围面积S=Lx0="0.1" m2,产生的感应电动势,,安培力F=B0IL="10" N,方向沿斜面向上.而下滑力mgsin30°="5" N,小于安培力,故刚开始摩擦力沿斜面向下.随着安培力减小,沿斜面向下的摩擦力也减小,当安培力等于下滑力时,摩擦力为零.安培力再减小,摩擦力变为沿斜面向上且增大,故选项C对.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12-59所示,MN、PQ是两根足够长固定的平行金属导轨,其间距为L,导轨平面与水平面的夹角为α.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止释放沿导轨下滑,已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ.

图12-59
(1)分析ab棒下滑过程中的运动性质,画出其受力示意图.
(2)求ab棒的最大速度.

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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,两平行光滑导轨相距为20cm,与内阻r为0.5Ω的电源相连,导轨平面与水平面成45 o角。整个装置处在方向竖直向下,磁感应强度B为1T的匀强磁场中,当滑动变阻器调至阻值为零时,在导轨上放置一质量为0.2kg的金属棒MN,恰好处于静止状态,经测量,导轨间的金属棒电阻值R为0.5Ω。导轨、导线电阻不计,g取10m/s2

(1)求金属棒所受安培力的大小,并指明金属棒上电流的方向;
(2)计算电源电动势E。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(16分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两光滑平行导轨PQMN,导轨的电阻不计,间距为d = 0.5m,PM两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B = 0.2T的匀强磁场中.电阻均为r = 0.1Ω、质量分别为m1 = 0.3kg和m2 = 0.5kg的两金属棒abcd平行的搁在导轨上,现固定棒ab,让cd在水平恒力F = 0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:
(1)cd棒两端哪端电势高;
(2)当电压表的读数为U = 0.2V时,cd棒受到的安培力多大;
(3)棒cd能达到的最大速度vm
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某实验装置如下图所示,在铁芯P上绕有两个线圈A和B,如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况,如下图所示,则在t1—t2这段时间内,能在线圈B中产生感应电流的是(   )

A.甲B.乙C.丙D.丁

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如下图所示,一个“U”形金属导轨PMNQ,其质量为M=2 kg,放在光滑绝缘的水平面上,处于匀强磁场中,另有一根质量为m=0.6 kg的金属棒CD与MN边平行放置在导轨上,CD边左边靠着固定的卡口a、b,卡口能阻止CD棒向左运动。匀强磁场以图中虚线为界,左侧的磁场B1方向竖直向上(区域无限大),右侧的磁场B2方向水平向左,磁感应强度的大小都是0.80 T,如图所示。导轨MN段长为0.50 m,电阻为0.40 Ω,金属棒CD的电阻是0.40 Ω,其余电阻不计,CD与导轨间的动摩擦因数为0.20。若在导轨上作用一个方向水平向左,大小为2.4 N的恒力,设导轨足够长,取g=10 m/s2
求:导轨运动过程中的最大加速度和最大速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端与一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端,则在此全过程中(   )
A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间
B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C.通过电阻R的电量向上滑行时大于向下滑行时
D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成.起加热作用的是安在锅底的一系列半径不同的同心导电环(导电环的分布如图所示).导电环所用材料每米的电阻为0.125πΩ,从中心向外第n个同心圆环的半径为=(2n-1)r,(n=1,2,3,…,7),已知=1.0cm.当电磁炉开启后,能产生垂直于锅底方向的变化磁场,该磁场的磁感应强度B随时间的变化率为sinωt,求:

(1)半径为的导电圆环中感应电流的最大值是多大?
(2)假设导电圆环产生的热全部以波长为1.0×m的红外线光子辐射出来,那么半径为的导电圆环上每分钟辐射出的光子数是多少?
(3)若不计其他损失,所有导电圆环释放的总功率P是多大?
(以上计算中可取=10,h=6.6×J·s.)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,由电磁感应现象形成的电源和平行板电容器相连接。电源内有固定的25匝线圈,穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化规律如(b)图。平行板电容器两个极板水平放置,板间距离d=2cm.两极板间有一个带电微粒,质量m=1.0×kg,带负电。电量为q=1.8×C.假设t=0时,上极板电势高,且此时带电微粒的即时速度为零,假定带电微粒的运动不会碰到极板。试求:

(1)微粒所受电场力是它重力的多少倍?
(2)微粒在30ms末的瞬时速度。
(3)微粒在30ms末相对于起始位置的位移。

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