如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd固定在水平面上，ab＝L、bc＝2L，整個(gè)線框處于豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)線框上ab、cd段電阻不計(jì)，bc、ad段單位長(zhǎng)度上的電阻為λ．今在導(dǎo)線框上放置一個(gè)與ab邊平行且與導(dǎo)線框接觸良好的金屬棒MN，其電阻為r(r＜λL)．金屬棒在外力作用下沿x軸正方向做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從導(dǎo)線框最左端(x＝0)運(yùn)動(dòng)到最右端的過程中：

(1)

請(qǐng)導(dǎo)出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)系式

(2)

通過分析說明金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中，MN兩點(diǎn)間電壓有最大值，并求出最大值Um

(3)

金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，在什么位置MN的輸出功率最大？并求出最大輸出功率Pm．

答案：
解析：

(1)

解：金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv

設(shè)金屬棒沿x軸移動(dòng)了x的距離，此時(shí)外電路的總電阻為

＝

電路中的電流為

(2)

由于MN兩點(diǎn)間的電壓

當(dāng)外電路電阻R取最大Rmax時(shí)，U有最大值Um．

從外電路電阻R與x的表示式可以看出，當(dāng)x＝2L－x，

即x＝L時(shí)，外電路電阻有最大值．

將x＝L代入上式得：得

(3)

當(dāng)R＝r時(shí)，輸出功率最大，即＝r

解之得x＝L±

此時(shí)，＝


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd與固定長(zhǎng)直通電導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線中電流強(qiáng)度始終不變，當(dāng)導(dǎo)線框做下述哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框內(nèi)會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?連云港三模）如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd固定在水平面上，ab=L、bc=2L，整個(gè)線框處于豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)線框上ab、cd段電阻不計(jì)，bc、ad段單位長(zhǎng)度上的電阻為λ．今在導(dǎo)線框上放置一個(gè)與ab邊平行且與導(dǎo)線框接觸良好的金屬棒MN，其電阻為r（r＜λL）．金屬棒在外力作用下沿x軸正方向做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從導(dǎo)線框最左端（x=0）運(yùn)動(dòng)到最右端的過中：
（1）請(qǐng)導(dǎo)出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)式；
（2）通過分析說明金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中，MN兩點(diǎn)間電壓  有最大值，并求出最大值Um；
（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，在什么位置MN的輸出功率最大？并求出最大輸出功率Pm．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd與無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向由M到N，導(dǎo)線框的ab邊與直導(dǎo)線平行．若直導(dǎo)線中的電流增大，導(dǎo)線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線框會(huì)受到安培力的作用，則以下關(guān)于導(dǎo)線框受到的安培力的判斷正確的是（　　）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，矩形導(dǎo)線框從通電直導(dǎo)線EF左側(cè)運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的過程中，關(guān)于導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的正確說法是（　�。�
A、感應(yīng)電流方向是先沿abcd方向流動(dòng)，再沿adcb方向流動(dòng)B、感應(yīng)電流方向是先沿adcb方向流動(dòng)，然后沿abcd方向流動(dòng)，再沿adcb方向流動(dòng)C、感應(yīng)電流始終是沿adcb方向流動(dòng)D、感應(yīng)電流始終是沿abcd方向流動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd位于豎直放置的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，導(dǎo)線框和長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，線框的ab和cd兩邊和長(zhǎng)直導(dǎo)線平行.在下面的4種情況中，有感應(yīng)電流的是（    ）

A.導(dǎo)線框豎直下落                            B.導(dǎo)線框沿垂直紙面的方向向紙內(nèi)平移

C.導(dǎo)線框以ab邊為軸向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)         D.導(dǎo)線框以長(zhǎng)直導(dǎo)線為軸，整個(gè)框面向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案