间内流过管道横截面的液体体积(m3／s).已知管道直径为D,磁场的磁感应强度为B,则Q与ε间的关系为________.(2000年全国高考试题)
20.如图所示,OP1Q1与OP2Q2是位于同一水平面上的两根金属导轨,处在沿竖直方向的匀强磁场中,(磁场充满区域)磁感应强度为B.导轨的OP1段与OP2段相互乖直,长度相等,交于O点.导轨的P1Q1段与P2Q2段相互平行,并相距2b.一金属细杆在t=0的时刻从O点山发,以恒定的速度v沿导轨向右滑动.在滑动过程中.杆始终保持与导的平行段相垂直.
速度方向与导轨的平行段相平行,杆与导轨有良好的接触.假定导轨和金属杆都有电阻,每单位长度的电阻都是r.(1)金属杆在正交的OP1、OP2导轨上滑动时,金属杆上通过的电流多大?(2)当t=2b/v时,通过金属杆中的电流又是多少?
21.如图所示,金属棒a从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑,进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中.在水平部分原先静止有另一根金属棒b,两根棒的质量关系是m=2mb,.整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中.(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,两棒的加速度大小之
比是多少?(2)假设金属棒a始终没跟金属棒b相碰,则两棒的最终速度各多大?(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能是多少?
22.如图所示,水平放置的U形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当ab杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,求： (1)ab杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度. (2)ab杆可以达到的最大速度vmax
(3)ab杆达到最大速度vmax时电路中每秒放出的热量Q.
23.如图所示,正方形金属框abcd的边长为L,在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场.已知电阻Rab=Rcd=Ref(其余电阻不计).长度Lae=2Led,磁场宽度大于L,磁感应强度为B.求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功.
24.如图所示,质量为100g的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面h为0.8m.有一质量200g的磁铁以10m／s的水平速度射入并穿过铝环,落在距铝环原位置水平距离3.6m处,则在磁铁与铝环发生相互作用时：
(1)铝环向哪边偏斜?它能上升多高?
(2)在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?
25.右图a中abcd为一边长为l、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下,线框存一垂直ab的水平恒定拉力F作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i.试在(b)图的一的坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标r变化的曲线.
26棒平行于地而放置,与框架接触良好无摩擦,离地高为h0磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电,自静止起将棒释放,求棒落到地面的时间.不计各处电阻.
27.如图所示,质量为m的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L,导轨与电阻R连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,杆的初速度为v0,试求杆到停下来所滑行的距离.
3.楞次定律
1如图所示,线圈abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”).
2.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的是图( ),请将电流方向标在该图上.
3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ).
(A)由A→B (B)由B→A (C)无感应电流 (D)无法确定
4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是( ). (A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b (B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
(C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d (D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b
5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)( ).
(A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的 (B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的 (C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的 (D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的
6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________；当磁铁向下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________.
7.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( ).
(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流 (B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流 (C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流 (D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流
8.金属圆环的圆心为O,金属棒Oa、Ob可绕O在环上转动,如图所示.当外力使Oa逆时针方
向转动时,Ob将( ). (A)不动 (B)逆时针转动 (C)顺时针转动 (D)无法确定
9.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按右图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?
10.如图所示,当磁场的磁感应强度B在逐渐增强的过程中,内外金属环上的感应电流的方向应为( ).
(A)内环顺时针方向,外环逆时针方向 (B)内环逆时针方向,外环顺时针方向 (C)内外环均顺时针力.向 (D)内外环均逆时针方向
11.如图所示,当变阻器R的滑片P向右移动时,流过电阻R′的电流方向是________.
12.如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则( ). (A)可知道线圈中的感应电流方向 (B)可知道线圈各边所受磁场力的方向 (C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向
(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向 13.如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是( ). (A)电键S闭合瞬间
(B)电键S由闭合到断丌瞬间
(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动 (D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
14.如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( ). (A)沿abcda不变 (B)沿adcba不变
(C)由abcda变成adcba (D)出adcba变成nbcd
15.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( ). (A)匀速向右运动 (B)加速向右运动 (C)减速向右运动 (D)加速向左运动
4.楞次定律的应用
1.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( ). (A)向右摆动 (B)向左摆动 (C)静止 (D)不判定
2.某磁场的磁感线如图所示,有制线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是( ). (A)始终沿顺时针方向 (B)始终沿逆时针方向
(C)先沿顺时针再沿逆时针方向 (D)先沿逆时针再沿顺时针方向
3.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬间,A、C两环( ). (A)都被B吸引 (B)都被B排斥
(C)A被吸引,C被排斥 (D)A被排斥,C被吸引
4.如图所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为( ). (A)受力向右 (B)受力向左 (C)受力向上 (D)受力为零
5.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ).
(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向 (B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向 (C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流
(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向
6如图所示,不闭合的螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁向右抽出时,A点电势比B点_______；当磁铁从左边抽出时,A点电势比B点_______.
7.如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内,两环相互绝缘,小环有一半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是( ).
(A)无感臆电流
(B)有顺时针方向的感应电流 (C)有逆时针方向的感应电流 (D)无法确定
8.如下图(a)所示,一个由导体制成的矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流的正方向,那么在(b)图中所示的图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图( ).
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