如圖所示,在矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ABCD內(nèi)有一質(zhì)量可以忽略不計(jì)、電阻為R的閉合導(dǎo)線框abcd.線框在外力F的作用下,從圖示位置勻速向右離開磁場(chǎng).若第一次用0.3 s時(shí)間拉出,電路中的電流為I1,cd邊受的安培力為F1,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s時(shí)間拉出,電路中的電流為I2,cd邊受的安培力為F2,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則  (  ).
A.I1∶I2=3∶1B.F1∶F2=1∶1
C.W1∶W2=3∶1D.q1∶q2=1∶3
AC
設(shè)線框ad邊的長(zhǎng)度為s,由線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有v=.第一次用0.3 s拉出線框、第二次用0.9 s拉出線框,兩次的時(shí)間比為.
設(shè)線框ab邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv,感應(yīng)電流為I=,解上述各式得I=,所以兩次的電流之比為,故選A.
cd邊受安培力為F=BIL,解上述各式得F=,所以兩次所受安培力之比為,故不選B.
拉力做的功為W=Fs,解上述各式得W=,所以兩次做功之比為,故選C.
流過的電荷量為q=It,解上述各式得q=,所以兩次的電荷量比為,故不選D.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m,底端連接電阻R=2Ω,導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上,金屬棒通過絕緣細(xì)線在電動(dòng)機(jī)牽引下從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t1=2s通過距離x=1.5m,速度達(dá)到最大,這個(gè)過程中電壓表示數(shù)U0=8.0V,電流表實(shí)數(shù)I0=0.6A,示數(shù)穩(wěn)定,運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直,細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi),電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
         
(1)細(xì)線對(duì)金屬棒拉力的功率P多大?
(2)從靜止開始運(yùn)動(dòng)的t1=2s時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大?
(3)用外力F代替電動(dòng)機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN,使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài),金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場(chǎng)按照右圖規(guī)律變化,外力F隨著時(shí)間t的變化關(guān)系式?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=1m,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度B=0.5T.一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω,定值電阻R=0.2Ω,其余電阻忽略不計(jì).求:

(1)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)R上消耗的電功率;
(3)若在導(dǎo)體棒上施加一外力F,使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng),求力F的大小和方向.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,間距l(xiāng)為0.40m,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg.電阻為1.0的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌,并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑,整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W,重力加速度取10m/s2,試求速率v和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,兩根質(zhì)量均為m、電阻均為R、長(zhǎng)度均為l的導(dǎo)體棒a、b,用兩條等長(zhǎng)的、質(zhì)量和電阻均可忽略的、不可伸長(zhǎng)的柔軟長(zhǎng)直導(dǎo)線連接后,b放在距地面足夠高的光滑絕緣水平桌面上,a靠在桌子的光滑絕緣側(cè)面上;兩根導(dǎo)體棒均與桌子邊緣平行。整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開始時(shí)兩棒靜止,自由釋放后開始運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒a在落地前就已勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)導(dǎo)體棒b仍未離開桌面。已知兩條導(dǎo)線除桌邊拐彎處外其余部位均處于伸直狀態(tài),導(dǎo)線與桌子側(cè)棱間無(wú)摩擦。

(1)試求導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小。
(2)從自由釋放到剛勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,若通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為q,求該過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是
A.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
B.導(dǎo)體棒中的自由電荷因受洛倫茲力而定向移動(dòng)
C.導(dǎo)體棒中的自由電荷因受感生電場(chǎng)作用而定向移動(dòng)
D.導(dǎo)體棒中的自由電荷熱運(yùn)動(dòng)的速度為V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑為 r、電阻不計(jì)的兩個(gè)半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置,導(dǎo)軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠,整個(gè)軌道處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為 m,電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放,經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)導(dǎo)軌最低點(diǎn),此時(shí)速度為 v 。

(1)求金屬棒 ab 到達(dá)時(shí),受到的安培力的大小和方向。
(2)求金屬棒 ab 從MN 到的過程中,小電珠上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,寬度L=0.5 m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi),并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4 T,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,框架的電阻非均勻分布.將質(zhì)量m=0.1 kg,電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上,并與框架接觸良好.以P為坐標(biāo)原點(diǎn),PQ方向?yàn)閤軸正方向建立坐標(biāo).金屬棒從處以的初速度,沿x軸負(fù)方向做的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中金屬棒僅受安培力作用.求:

(1)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)0.5 m,框架產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系;
(3)為求金屬棒ab沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)0.4 s過程中通過ab的電荷量q,某同學(xué)解法為:先算出經(jīng)過0.4 s金屬棒的運(yùn)動(dòng)距離x,以及0.4 s時(shí)回路內(nèi)的電阻R,然后代入求解.指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處,并用正確的方法解出結(jié)果.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一個(gè)用絕緣材料制成的扁平薄圓環(huán),其內(nèi)、外半徑分別為、,厚度可以忽略。兩個(gè)上下表面都帶有電荷,每個(gè)面的電荷面密度為已知常量。薄圓環(huán)繞通過環(huán)心垂直環(huán)面的軸以轉(zhuǎn)動(dòng)。將一半徑為、電阻為并與薄圓環(huán)共面的導(dǎo)線圓環(huán)與薄圓環(huán)同心放置。試求:

(1)薄圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?
(2)若薄圓環(huán)以大小不變的角加速度減速轉(zhuǎn)動(dòng),時(shí)刻的角速度為,在薄圓環(huán)減速運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)線圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少?
提示:(1)角加速度表示單位時(shí)間里角速度的變化量。
(2)半徑為、通有電流的圓線圈(環(huán)形電流),在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為為已知常量)

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同步練習(xí)冊(cè)答案