有一半徑為R,電阻率為ρ,密度為d的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場中,圓環(huán)的截面的半徑為r(r<<R)。如圖所示,當(dāng)圓環(huán)在加速下落時(shí)某一時(shí)刻的速度為v,則
A.此時(shí)整個(gè)圓環(huán)的電動(dòng)勢(shì)
B.忽略電感的影響,此時(shí)圓環(huán)的電流
C.此時(shí)圓環(huán)的加速度
D.如果徑向磁場足夠長,則圓環(huán)的最大速度
BD

試題分析:在下落過程是,線圈切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為,A錯(cuò)。
根據(jù)閉合電路歐姆定律,B對(duì)。
此刻所受安培力為化簡則,加速度為,所以C錯(cuò)。
當(dāng)物體下落時(shí),速度變快,因此安培力F變大,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度變小,直到加速度a為零時(shí)獲得最大速度。,其中,代入化簡則,D正確。
點(diǎn)評(píng):本題有一定難度,本題中切割磁感線的有效長度為圓的周長而不是圓的直徑。在圓環(huán)下落時(shí),速度在變而導(dǎo)致感應(yīng)電流發(fā)生變化,最后導(dǎo)致安培力也變,通過動(dòng)態(tài)分析物體運(yùn)動(dòng)過程找出穩(wěn)定條件。
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

邊長為L的正方形單匝線圈abcd,每條邊的電阻均為R,以cd邊為軸以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中從圖示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng),cd兩端接有一個(gè)阻值也為R的電阻。

求:
(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式
(2)經(jīng)過t秒,電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌,相距l=0.50 m,左端接一電阻R=0.20 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì),當(dāng)abv=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:

(1)ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大。
(2)回路中感應(yīng)電流的大;
(3)維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,間距為L的光滑水平金屬導(dǎo)軌,水平地放置在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一端接阻值為R的電阻.質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上,其電阻為R0。在拉力F作用下從t=0的時(shí)刻開始運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律為vvmsinωt,不計(jì)導(dǎo)軌電阻.求:

(1)從t=0到t=時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量.
(2)從t=0到t=時(shí)間內(nèi)拉力F所做的功.

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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,AB、CD是水平放置的光滑導(dǎo)軌,軌距為L=0.5m,兩軌間接有電阻R=4Ω,另有一金屬棒PQ恰好橫跨在導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌保持良好接觸。已知PQ棒的電阻為1Ω,其它電阻不計(jì)。若整個(gè)裝置處在B=0.5T、方向垂直向里的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)將PQ棒以V=10m/s的速度水平向右作勻速運(yùn)動(dòng)。

求:(1)PQ棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小EPQ。
(2)維持PQ棒作勻速運(yùn)動(dòng)所需水平外力的大小和方向。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)正方形單匝線圈abcd,邊長為L,線圈每邊的電阻均為R,以恒定速度v通過一個(gè)寬度為2L的勻強(qiáng)磁場區(qū),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。下列ABCD圖中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時(shí)間t變化關(guān)系的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形,每條邊長均為,它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為,導(dǎo)線在兩處通過電刷與外電路連接。設(shè)外電路電阻為,其余電阻忽略不計(jì),則整個(gè)回路的功率為
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個(gè)矩形線圈勻速地從無磁場的空間先進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場,然后再進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場,最后進(jìn)入沒有磁場的右邊空間,如圖所示.若B1=2B2,方向均始終和線圈平面垂直,則在所示圖中能定性表示線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的是(電流以逆時(shí)針方向?yàn)檎?nbsp;                                     

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R,軌道所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌,第一次用恒定的拉力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)速度為2v,第二次保持拉力的功率P恒定,由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)速度為3v(除R外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)軌光滑),在兩次金屬棒ab速度為v時(shí)加速度分別為a1、a2,則
A.a(chǎn)1a2B.a(chǎn)1a2
C.a(chǎn)1a2D.a(chǎn)1a2

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