安培力为:F=BIL 得:F=
由公式可知,若磁场B增大,则△B减小;若B减小,则△B增大.所以四个图象中只有B正确. 故选:B 25. 解:
(1)根据磁通量定义式,那么t=1s时穿过线圈的磁通量:φ=BS=0.1Wb (2)由法拉第电磁感应定律E=
,结合闭合电路欧姆定律,I=,
那么感应电流,4s内线圈中产生的感应电流大小,由图可知,t总=2s;
2
依据焦耳定律,则有:Q=Irt总=0.01J
(3)虽然穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,但因各边受到安培力, 依据矢量的合成法则,则线圈受到的安培力的合力为零, 因此t=3.5s时,线圈受到的摩擦力,等于重力沿着斜面的分力, 即:f=mgsinθ=5N
答:(1)t=1s时穿过线圈的磁通量0.1Wb; (2)4s内线圈中产生的焦耳热0.01J; (3)t=3.5s时,线圈受到的摩擦力5N.
【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律;安培力. 【分析】(1)根据磁通量的定义式,即可求解;
(2)依据法拉第电磁感应定律,及闭合电路欧姆定律,与焦耳定律,即可求解; (3)依据矢量的合成法则,判定安培力的合力为零,结合平衡条件,可知,摩擦力大小. 26.
解:(1)金属棒达稳定速度时,小灯泡正常发光,由小灯泡参数知:
回路中电流I=
小灯泡电阻R=
根据闭合电路欧姆定律可知,金属棒切割磁感线产生的电动势等于回路中的总电压即:
Blv=I(R+r)
得金属棒稳定时的速度v=
再以金属棒为研究对象,速度稳定后,金属棒处于平衡状态,则根据平衡有: mgsinθ=BIl
即金属棒的质量m=
(2)由题意通过小灯泡的电荷量
q====0.6C
(3)根据能量守恒可知,金属棒减小的重力势能等于电路增加的动能和回路产生的总热量即:
根据闭合电路欧姆定律可知,灯泡上产生的热量
Q=
==0.46J
(1)金属棒的质量m为0.025kg及运动稳定后的速度v为10m/s; (2)金属棒下滑s的过程中,通过灯泡L上的电荷量q为0.6C; (3)金属棒下滑s的过程中小灯泡所产生的热量Q为0.46J.
【分析】(1)根据闭合电路欧姆定律由小灯泡正常发光求得感应电动势的大小从而求得稳定后的速度v,再根据稳定时m的平衡求得m的质量;
(2)根据求得通过小灯泡L的电荷量;
(3)根据能量守恒,金属棒m减小的重力势能等于金属棒增加的动能和回路中产生的热量,再由闭合电路欧姆定律求得小灯泡上产生的热量.
27.
解:(1)由法拉第电磁感应定律:E=N
=
N=100×
×0.2V=20V,
(2)由图可知,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得:线圈产生的感应电流逆时针,所以流过R1的电流方向是由下向上. 根据闭合电路欧姆定律,则有:I=
=
A=2A;
答:(1)回路中的感应电动势大小为20V;
(2)流过R1的电流的大小为2A和方向由下流向上. 【考点】法拉第电磁感应定律;楞次定律.
【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中,当磁感应强度随着时间均匀变化时,线圈中的磁通量发生变化,从而导致出现感应电动势,产生感应电流.由楞次定律可确定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小.