如圖7-1,在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導軌aob(在紙面內(nèi)),磁場方向垂直于紙面朝里,另有兩根金屬導軌cd分別平行于oa、ob放置。保持導軌之間接觸良好,金屬導軌的電阻不計�,F(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程:①以速度v移動d,使它與ob的距離增大一倍;②再以速率v移動c,使它與oa的距離減小一半;③然后,再以速率2v移動c,使它回到原處;④最后以速率2v移動d,使它也回到原處。設(shè)上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1Q2、Q3Q4,則(   )

A、Q1=Q2=Q3=Q4             B、Q1=Q2=2Q3=2Q4   

C、2Q1=2Q2=Q3=Q4           D、Q1Q2=Q3Q4

A


解析:

設(shè)開始導軌dOb的距離為x1,導軌cOa的距離為x2,由法拉第電磁感應(yīng)定律知移動cd時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:E,通過R的電量為:QIΔt。可見通過R的電量與導體dc移動的速度無關(guān),由于BR為定值,其電量取決于所圍成面積的變化。①若導軌dOb距離增大一倍,即由x1變2x1,則所圍成的面積增大了ΔS1x1·x2;②若導軌c再與Oa距離減小一半,即由x2變?yōu)?i>x2/2,則所圍成的面積又減小了ΔS2=2x1·x2/2=x1·x2;③若導軌c再回到原處,此過程面積的變化為ΔS3=ΔS2=2x1·x2/2=x1·x2;④最后導軌d又回到原處,此過程面積的變化為ΔS4x1·x2;由于ΔS1=ΔS2=ΔS3=ΔS4,則通過電阻R的電量是相等的,即Q1Q2Q3Q4。

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相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,ef,gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌,導軌間距L=1m,導軌左端連接一個R=2Ω的電阻,將一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上,且與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻均不計,整個裝置放在磁感強度B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下,現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F,并保持拉力的功率恒為P=8W,使棒從靜止開始向右運動.已知從金屬棒開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q=7.6J.試解答以下問題:
(1)金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少?
(2)金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度所需的時間是多少?
(3)金屬棒從開始運動直至達到穩(wěn)定速度的過程中所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢可在什么數(shù)值范圍內(nèi)取值?
(4)在乙圖中畫出金屬棒所受的拉力F隨時間t變化的大致圖象.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖17-2-7所示,閉合矩形線圈abcd在勻強磁場中繞OO′勻速轉(zhuǎn)動,在圖示位置時,線圈受到的磁力矩為M1,若從圖示的位置轉(zhuǎn)過θ角(θ<90°)時,線圈受到的磁力矩為M2,則M1M2( �。�

圖17-2-7

A.1∶cos2θ    B.1∶Sin2θ   ?C.1∶cosθ    D.1∶Sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖17-2-7所示,閉合矩形線圈abcd在勻強磁場中繞OO′勻速轉(zhuǎn)動,在圖示位置時,線圈受到的磁力矩為M1,若從圖示的位置轉(zhuǎn)過θ角(θ<90°)時,線圈受到的磁力矩為M2,則M1M2( �。�

圖17-2-7

A.1∶cos2θ    B.1∶Sin2θ   ?C.1∶cosθ    D.1∶Sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,電動機通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為L=1m,質(zhì)量m=0.1㎏的導體棒ab,導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上,導體棒的電阻R=1Ω,磁感強度B=1T的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面.當導體棒在電動機牽引下上升h=3.8m時,獲得穩(wěn)定速度,此過程中導體棒產(chǎn)生熱量Q=2J.電動機工作時,電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V和1A,電動機的內(nèi)阻r=1Ω.不計一切摩擦,g取10m/s2.求:

(1)導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少?

 (2)導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:2012年人教版高中物理選修1-2 3.3放射性元素的衰變練習卷(解析版) 題型:選擇題

在勻強磁場里,原來靜止的放射性碳14原子,它所放射的粒子與反沖核的徑跡是兩個相切的圓,圓的半徑之比為7:1,如圖所示,那么碳14的核衰變方程是(    )

A.C→He + Be

B.C→e  + B

C.C→ e + N                     

D.C→H + B

 

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