當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年北京八十中高二（下）期中物理試卷> 試題詳情

如圖所示，在光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合。線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成，它的總電阻為R。線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場(chǎng)邊界平齊。請(qǐng)根據(jù)下列情境求解相應(yīng)物理量。
（1）若用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng)，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，求線框被拉出磁場(chǎng)的過程中c、d兩點(diǎn)間的電壓大小。
（2）若線框固定，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率
ΔB
Δ
t
隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為
ΔB
Δ
t
=ksinωt,求回路中感應(yīng)電流的有效值I；
（3）若線框繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)出磁場(chǎng)，求回路中通過的電量。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：74引用：1難度：0.6

相似題

1．如圖甲所示，兩根相距為L(zhǎng)的長(zhǎng)直光滑導(dǎo)軌，固定在水平桌面上，導(dǎo)軌間連接著阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置并與兩導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)金屬桿和導(dǎo)軌的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬桿在水平拉力作用下向右做直線運(yùn)動(dòng)，位移大小與速率平方的關(guān)系如圖乙所示。則（　?。?br />

A．金屬桿的加速度大小為

B．金屬桿所受安培力的大小與速率成反比

C．金屬桿在x₀處所受的拉力大小為

D．速率從v₀增大到2v₀的過程中，金屬桿的位移大小為3x₀

發(fā)布：2024/11/8 22:0:1組卷：59引用：1難度：0.3

解析

2．如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO'上，隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說法正確的是（　?。?/h2>
A．棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為
1
2
B
r
2
ω
B．微粒的電荷量與質(zhì)量之比為
2
gd
B
r
2
ω
C．電阻消耗的電功率為
π
B
2
r
4
ω
2
R
D．電容器所帶的電荷量為CBlω
發(fā)布：2024/11/8 18:30:1組卷：125引用：2難度：0.5
解析
3．如圖甲所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ彼此平行，相距L=0.5m,與水平面成θ=37°角放置，在導(dǎo)軌的上部接有一滑動(dòng)變阻器，其最大阻值R=10Ω．一根質(zhì)量為m=50g、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且與導(dǎo)軌接觸良好．在圖示的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)始終以速度v₀在矩形虛線區(qū)域內(nèi)沿著導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑片滑至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)體棒恰能在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)．金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，運(yùn)動(dòng)的過程中總能保證金屬棒處于磁場(chǎng)中．設(shè)軌道足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度v₀是多大？
（2）現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω，求導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小及該過程中安培力的最大功率．
（3）若將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至某處后導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度用符號(hào)v表示，此時(shí)對(duì)應(yīng)電路的總電阻用符號(hào)R_總表示，請(qǐng)推導(dǎo)速度v隨總電阻R_總變化的關(guān)系式，并在圖乙中準(zhǔn)確地畫出此情況下的v-R_總圖象．
發(fā)布：2024/11/3 8:0:2組卷：211引用：2難度：0.1
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