如圖1所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(MN為邊界),用外力將邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm的正方形金屬線框向右勻速拉出磁場(chǎng),以bc邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)(即此時(shí)t=0),在線框拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,ab邊受到的磁場(chǎng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示.t=0.02s時(shí)金屬框中的感應(yīng)電流I=
0.2
0.2
A,金屬框拉出的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為
2.0×10-3
2.0×10-3
J.
分析:由圖讀出t=0.02s時(shí)刻F=0.02N.a(chǎn)b邊受到的磁場(chǎng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系為F=BI(L-vt),可知BIL等于縱截距0.02N,即可求出I.由F=BIL求出金屬框中的感應(yīng)電流I.由平衡條件求出外力的大小F,根據(jù)功能關(guān)系求出金屬框拉出的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱.
解答:解:由圖知,ab邊受到的磁場(chǎng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系為F=BI(L-vt)=BIL-BIvt,則數(shù)學(xué)知識(shí)知識(shí)得知,BIL等于縱截距0.02N,即BIL=0.02,I=
0.02
BL
=
0.02
1×0.1
A=0.2A.
根據(jù)平衡條件得:所用外力的大小為F=F=BIL=0.02N,根據(jù)功能關(guān)系得,金屬框拉出的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FL=0.02×0.1J=2×10-3J.
故答案為:0.2,2×10-3
點(diǎn)評(píng):本題的解題關(guān)鍵是得到ab邊受到的磁場(chǎng)力F的表達(dá)式,由圖象讀出截距,再根據(jù)功能關(guān)系求解熱量.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?東城區(qū)三模)兩條彼此平行、間距為L(zhǎng)=0.5m的光滑金屬導(dǎo)軌水平固定放置,導(dǎo)軌左端接一電阻,其阻值R=2Ω,右端接阻值RL=4Ω的小燈泡,如圖1所示.在導(dǎo)軌的MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MP的長(zhǎng)d=2m,MNQP區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示.垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿,金屬桿的電阻r=2Ω,兩導(dǎo)軌電阻不計(jì).在t=0時(shí)刻,用水平力F拉金屬桿,使金屬桿由靜止開(kāi)始從GH位置向右運(yùn)動(dòng).在金屬桿從GH位置運(yùn)動(dòng)到PQ位 置的過(guò)程中,小燈泡的亮度一直沒(méi)有變化.

求:
(1)通過(guò)小燈泡的電流IL;
(2)水平恒力的F的大�。�
(3)金屬桿的質(zhì)量m.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng),已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
5
2
π
T,線框的CD邊長(zhǎng)為l1=20cm,CE、DF邊長(zhǎng)均為l2=10cm,轉(zhuǎn)速為50r/s.若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí):
(1)寫(xiě)出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(2)在e-t坐標(biāo)系(圖2)中作出線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖1所示,在坐標(biāo)系xOy中,在-L≤x<0區(qū)域存在強(qiáng)弱可變化的磁場(chǎng)B1,在0≤x≤2L區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2.0T,磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m、總電阻為R=0.8Ω的正方形線框靜止于xOy平面內(nèi),線框的一邊與y軸重合.
(1)若磁場(chǎng)B1的磁場(chǎng)強(qiáng)度在t=0.5s內(nèi)由2T均勻減小至0,求線框在這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電熱為多少?
(2)撤去磁場(chǎng)B1,讓線框從靜止開(kāi)始以加速度a=0.4m/s2沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),求線框剛好全部出磁場(chǎng)前瞬間的發(fā)熱功率.
(3)在(2)的條件下,取線框中逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎较�,試在圖2給出的坐標(biāo)紙上作出線框中的電流I隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系圖線.(不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程,但要求寫(xiě)出圖線端點(diǎn)的坐標(biāo)值,可用根式表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖1所示,在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上,靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)n=10匝的圓形線圈,其總電阻R=3.14Ω、總質(zhì)量m=0.4kg、半徑r=0.4m.如果向下輕推一下此線圈,則它剛好可沿斜面勻速下滑現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后.在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中,加上垂直斜面方向的,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖2所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)(提示:通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長(zhǎng)為直徑的直導(dǎo)線通同樣大小的電流時(shí)受的安培力相等)問(wèn):
(1)剛加上磁場(chǎng)時(shí)線圈中的感應(yīng)電流大小I=?
(2)從加上磁場(chǎng)開(kāi)始到線圈剛要運(yùn)動(dòng),線圈中產(chǎn)生的熱量Q=?
(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.)

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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