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如图4-4-7所示,在匀强磁场中放有平行金属导轨,它与大线圈M相连接,要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面)(    )

图4-4-7

A.向右匀速运动                            B.向左加速运动

C.向右减速运动                            D.向右加速运动

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图4-4-6是螺线管和毫安表组成的闭合电路,上面是弹簧和条形磁铁组成的振动装置,线圈直径大于磁铁的线度.启动磁铁在线圈内振动,试分析将会出现什么现象.

图4-4-6

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如图4-4-5所示,水平放置的金属导轨上连有电阻R,并处在垂直于轨道平面的匀强磁场中.今从静止起用力拉金属棒ab(与轨道垂直),用以下两种方式拉金属棒.若拉力恒定,经时间t1后ab的速度为v,加速度为a1,最终速度可达2v;若拉力的功率恒定,经时间t2后ab的速度也是v,加速度为a2,最终速度可达2v.求a1和a2满足的关系.

图4-4-5

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如图4-4-4所示,光滑固定导轨MN水平放置,两根导体棒PQ平行放在导轨上,形成闭合回路.当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时,可动的两导体棒PQ将(    )

图4-4-4

A.保持不动                                  B.两根导体相互远离

C.两根导体相互靠近                      D.无法判断

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如图4-4-3所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,ab线圈将(    )

图4-4-3

A.静止不动                       B.逆时针转动

C.顺时针转动                    D.发生转动,因电源正负极不明,无法确定转动方向

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为了测量列车运行的速度和加速度大小,可采用如图4-3-16的装置,它是由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成的(记录测量仪未画出).当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,就能求出列车在各位置的速度和加速度.

如图4-3-17所示,假设磁体端部磁感应强度B=0.004 T,且全部集中在端面范围内,与端面相垂直.磁体的宽度与线圈宽度相同,且都很小,线圈匝数n=5,长l=0.2 m,电阻R=0.4 Ω(包括引出线的电阻),测试记录下来的电流—位移图,如图4-3-17所示.

 

图4-3-16

图4-3-17

问题:

(1)试计算在离O(原点)30 m、130 m处列车的速度v1和v2的大小;

(2)假设列车做的是匀速直线运动,求列车加速度的大小.

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如图4-3-15所示,两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面,两导轨间距为L,左端连一电阻R,右端连一电容器C,其余电阻不计.长为2L的导体棒ab与从图中实线位置开始,以a为圆心沿顺时针方向的角速度ω匀速转动,转90°的过程中,通过电阻R的电荷量为多少?

图4-3-15

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如图4-3-14所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求:

图4-3-14

(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;

(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;

(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?

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在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图4-3-13所示,已知电容C=30 μF,回路的长和宽分别为l1=5 cm,l2=8 cm,磁场变化率为5×10-2 T/s,则(    )

图4-3-13

A.电容器上极板带正电,电荷量为2×10-9 C

B.电容器上极板带负电,电荷量为4×10-9 C

C.电容器上极板带正电,电荷量为6×10-9 C

D.电容器上极板带负电,电荷量为8×10-9 C

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如图4-3-12所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计,则(    )

图4-3-12

A.杆由O到P的过程中,电路中电流变大

B.杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大

C.杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变

D.杆通过O处时,电路中电流最大

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同步练习册答案