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4.5习题一课电磁感应现象中的电路、电荷量及图象问题课时针对练习
1.如图所示,磁感应强度为B,ef长为l,ef的电阻为r,外电阻为R,其余电阻不计.当ef在外力作用下向右以速度v匀速运动时,则ef两端的电压为( )
A.Blv B.eq \f(BlvR,R+r) C.eq \f(Blvr,R+r) D.eq \f(Blvr,R)
答案 B
2.如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有直线边界(图中竖直虚线)的匀强磁场.当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点的电势差为( )
A.eq \r(2)BRv B.eq \f(\r(2),2)BRv C.eq \f(\r(2),4)BRv D.eq \f(3\r(2),4)BRv
答案:D
解析:设整个圆环的电阻为r,位于题图所示位置时,电路的外电阻是圆环总电阻的eq \f(3,4),即磁场外的部分.而在磁场内切割磁感线的有效长度是eq \r(2)R,其相当于电源,E=B·eq \r(2)R·v,根据闭合电路欧姆定律可得U=eq \f(\f(3,4)r,r)E=eq \f(3\r(2),4)BRv,选项D正确.
3.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是( )
A.Uab=0.1 V B.Uab=-0.1 V
C.Uab=0.2 V
D.Uab=-0.2 V
答案:B
解析:题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而线框中有感应电流产生。把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内阻为,画出等效电路图如图所示,则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知=10 T/s。由E=得E==10× V=0.2 V,所以U=IR==0.1 V,由于a点电势低于b点电势,故Uab=-0.1 V,即B选项正确。
4.如图所示,竖直平面内有一金属圆环,半径为a,总电阻为R(指剪开拉直时的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面.环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为eq \f(R,2)的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB