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电磁感应中的动力学问题
1.(多选)(2022·全国甲卷)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,
两线圈的质量相等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在
竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落,一段时间后进入一方向垂
直于纸面的匀强磁场区域,磁场的上边界水平,如图所示。不计空气阻
力,已知下落过程中线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平。在线圈
下边进入磁场后且上边进入磁场前,可能出现的是()
A.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动
C.甲加速运动,乙减速运动D.甲减速运动,乙加速运动
2.如图所示,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直
bd
于纸面向里,磁场上边界和下边界水平。在竖直面内有一矩形金属线
a
圈,线圈上下边的距离很短,下边水平,线圈从水平面开始下落。已
ab
知磁场上下边界之间的距离大于水平面、之间的距离.若线圈下边刚
bcd
通过水平面、(位于磁场中)和时,线圈所受到的磁场力的大小分别为
F、F和F,则()
bcd
A.FFFB.FFFC.FFFD.FFF
dcbcdbcbdcbd
3.如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,间距为L=
1m,质量为m的金属杆ab垂直放置在轨道上且与轨道接触良好,其阻值忽略不计.空间
存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.P、M间接有阻
值为R1的定值电阻,Q、N间接电阻箱R.现从静止释放ab,改变电阻箱的阻值R,测得最
11
大速度为v,得到与的关系如图乙所示.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取
mvR
m
2
10m/s,则()
A.金属杆中感应电流方向为a指向b
B.金属杆所受的安培力沿轨道向下
C.定值电阻的阻值为1Ω
D.金属杆的质量为1kg
4.(多选)如图,矩形闭合线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用tt
、分别表示线
12
框ab边和cd边刚进入磁场的时刻,线框下落过程中形状不变,ab边始终保持与磁场水平
1
边界OO平行,线框平面与磁场方向垂直,设OO下方磁场区域足够大,不计空气阻力,则
vt
下列哪个图像可能反映线框下落过程中速度随时间变化的规律()
5.(多选)如图所示,U形光滑金属导轨与水平面成37°角倾斜放置,现将一金属杆垂直放置
在导轨上且与两导轨接触良好,在与金属杆垂直且沿着导轨向上的外力F的作用下,金属
杆从静止开始做匀加速直线运动.整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,外力F
的最小值为8N,经过2s金属
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