(14分)一根電阻R=0.6 Ω的導(dǎo)線彎成一個圓形線圈,圓半徑r=1 m,圓形線圈質(zhì)量m=1 kg,此線圈放在絕緣光滑的水平面上,在y軸右側(cè)有垂直線圈平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T的勻強(qiáng)磁場,如圖15所示.若線圈以初動能E0=5 J沿x軸方向滑進(jìn)磁場,當(dāng)進(jìn)入磁場0.5 m時,線圈中產(chǎn)生的電能為E=3 J.求:

(1)此時線圈的運(yùn)動速度的大;
(2)此時線圈與磁場左邊緣兩交接點(diǎn)間的電壓;
(3)此時線圈加速度的大小.
(1)2 m/s (2) V (3)2.5 m/s2
(1)設(shè)線圈的速度為v,由能量守恒定律得
E0=E+mv2.
解得:v=2 m/s.
(2)線圈切割磁感線的有效長度
L=2  m,
電動勢E=BLv= V,
電流I= A,
兩交接點(diǎn)間的電壓
U=IR1×0.6× V= V.
(3)F=ma=BIL,所以a=2.5 m/s2.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本條件是(  。
A.導(dǎo)體相對磁場運(yùn)動 B.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動
C.閉合電路在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動D.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行于紙面有一勻強(qiáng)電場(電場未畫出),在紙面內(nèi)建了一個直角坐標(biāo)系xOy,以O(shè)為圓心,做半徑r=2  cm的圓.如果在圓上任取一點(diǎn)P,設(shè)OP與x軸正方向的夾角為θ,P點(diǎn)的電勢與θ角函數(shù)關(guān)系滿足φP="[8cos(θ-30°)+10]" V.則下列說法正確的是(    )
A.當(dāng)θ=90°時,P點(diǎn)的電勢為10 V
B.當(dāng)θ=330°時,P點(diǎn)的電勢與當(dāng)θ=90°時P點(diǎn)的電勢相等
C.該電場強(qiáng)度的方向與x軸負(fù)方向成60°角斜向下
D.該圓周上的電勢最低點(diǎn)是θ=30°時的P點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,一邊長L=10cm的正方形金屬導(dǎo)體框abcd,從某一高度h m處開始豎直向下自由下落,其下邊進(jìn)入只有水平上邊界的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。線框進(jìn)入磁場時,線框平面保持與磁場垂直,線框底邊保持水平。已知正方形線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.02,自下邊ab進(jìn)入磁場直到上邊cd也進(jìn)入磁場時為止,整個線框恰好能夠保持做勻速直線運(yùn)動。若g=10m/s2,不計空氣阻力,求:

(1)線框下落的高度h;
(2)線框在上述進(jìn)入磁場的過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2 T,磁場方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心放置,磁場與環(huán)面垂直,其中a=0.4 m,b=0.6 m,金屬圓環(huán)上分別接有燈L1、L2,兩燈的電阻均為R0=2 Ω,一金屬棒MN與金屬圓環(huán)接觸良好,棒與環(huán)的電阻均忽略不計.

圖9-1-14
(1)若棒以v0=5 m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動,求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間(如圖9-1-14所示)MN中的電動勢和流過燈L1的電流.
(2)撤去中間的金屬棒MN,將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°,若此時磁場隨時間均勻變化,其變化率為 T/s,求L1的功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖10所示,豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場B,從虛線下方豎直上拋一正方形線圈,線圈越過虛線進(jìn)入磁場,最后又落回原處,運(yùn)動過程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi),不計空氣阻力,則                                     (  )
A.上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功
B.上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功
C.上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率
D.上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,有一用鋁板制成的U型框,將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框中,使整體在勻強(qiáng)磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運(yùn)動,懸掛拉力為FT,則(  )
A.懸線豎直,F(xiàn)T=mg
B.懸線豎直,F(xiàn)T>mg
C.懸線豎直,F(xiàn)T<mg
D.無法確定FT的大小和方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年金華十校聯(lián)考)如圖所示,一個水平放置的“∠”形光滑導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,ab是粗細(xì)、材料與導(dǎo)軌完全相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.在外力作用下、導(dǎo)體棒以恒定速度v向右平動,以導(dǎo)體棒在圖中所示位置的時刻為計時起點(diǎn),則回路中感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I、導(dǎo)體棒所受外力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時間t變化的下列圖象中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖19所示,一U形金屬框的可動邊AC長0.1m,勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為0.5 T,AC以8 m/s的速度勻速水平向右移動,電阻R為5 Ω,(其它電阻均不計).
(1)計算感應(yīng)電動勢的大;
(2)求出電阻R中的電流有多大? 

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