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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B0+ky(k为恒定常数且大于零),同一水平面上磁感应强度相同.现将方框从y=0处自由下落,重力加速度为g,设磁场区域足够大,不计空气阻力,则方框中感应电流的方向为 (选填“顺时针”或“逆时针”),方框最终运动的速度大小为 .魔方格
答案
(1)线圈下落过程中,穿过线圈中的磁通量增加,据楞次定律可知,金属框中的感应电流方向为逆时针流向.  
(2)设下边所处高度为y时线圈达到收尾速度vm,线圈下落过程中,上、下两边切割磁感线,此时线圈中产生的感应电动势为E,E=[B0+k(y+L)]Lvm-(B0+ky)Lvm=kL2vm
线圈中的感应电流为:I=
E
R

线圈上下边受到的安培力分别为F1、F2,则F1=(B0+ky)IL
F2=[B0+k(y+L)]IL
线圈达最大速度时,据力的平衡条件得:mg+F1=F2
联立以上几式可得:v=
mgR
k2L4

故答案为:逆时针;
mgR
k2L4
核心考点
试题【如图所示,一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B0+ky(k为恒定常数且大于】;主要考察你对闭合电路的欧姆定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
某同学设计了一种“自动限重器”,如图(甲)所示.该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等.压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示.当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品.已知控制电路的电源电动势E=6V,r=2Ω,电磁继电器线圈的阻值忽略不计.请你解答下列问题:
(1)用笔画线代替导线将图(甲)的电路连接完整.
(2)当电磁继电器线圈中的电流大小为15mA时,衔铁被吸下.若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为______Ω
(3)硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.现将控制电路中的电源,换成硅光电源,用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I曲线(如图丙).不改变滑片的位置,当货架能承受的压力逐渐增加时,该硅光电池的内阻将______,内电路上消耗的功率将______.(以上两格填写“增加”“减小”“先增大后减小”“先减小后增大”或“不变”).
(4)若控制电路中的电源,换成硅光电源,不改变滑片的位置,即如(2)中数值,现测得硅光电源两端电压为5.4V,则货架上承受的压力为______N.

魔方格
题型:上海模拟难度:| 查看答案
如图所示的电路中,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器,电源的内阻不能忽略,电流表A和电压表V均为理想电表.闭合开关S,当滑动变阻器的触头P从右端滑至左端的过程,下列说法中正确的是(  )
A.电压表V的示数减小
B.电流表A的示数减小
C.电容器C所带的电荷量增加
D.电阻R1的电功率增大
魔方格
题型:泰州一模难度:| 查看答案
如图,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间 OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场上边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).求:
(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度;
(2)棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热;
(3)若设ab棒由静止开始释放处为下落起点,画出棒在下落高度d+d0过程中速度随下落高度h变化所对应的各种可能的图线.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L.有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左边界与ab边平行.线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区.
(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,求线框在离开磁场时ab两点间的电势差;
(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率;
(3)若线框以初速度v0进入磁场,且拉力的功率恒为P0.经过时间T,cd边进入磁场,此过程中回路产生的电热为Q.后来ab边刚穿出磁场时,线框速度也为v0,求线框穿过磁场所用的时间t.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,两条足够长的平行导轨组成一个倾角为53°的斜面框架,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨上端连接一阻值为2R的电阻和电键S,导轨电阻不计.两金属棒a和b的电阻均为R,质量分别为ma=0.05kg和mb=0.02kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)若将b棒固定,电键S断开,用一平行斜面向上的恒力F拉a棒,当a棒以v1=5m/s的速度稳定向上匀速运动.此时再释放b棒,b棒恰能保持静止.求拉力F的大小;
(2)若将a棒固定,电键S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2
(3)若将a棒和b棒都固定,电键S断开,使磁感应强度从B随时间均匀增加,经0.2s后磁感应强度增大到2B时,a棒所受到的安培力大小正好等于b棒的重力大小,求两棒间的距离d.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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