如圖所示,在光滑水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)2的單匝矩形閉合導(dǎo)體線框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其ab邊與磁場(chǎng)的邊界重合.線框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成,它的總電阻為R.現(xiàn)將用垂直于線框ab邊的水平拉力,將線框以速度v向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng),此過(guò)程中保持線框平面與磁感線垂直,且ab邊與磁場(chǎng)邊界平行.求線框被拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中:
(1)通過(guò)線框的電流;
(2)線框中產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大。
(1)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL2v
通過(guò)線框的電流I=
E
R
=
BL2v
R

(2)線框被拉出磁場(chǎng)所需時(shí)間t=
L1
v

此過(guò)程中線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=
B2L1L22v
R

(3)線框ab邊的電阻Rab=
L2
2(L1+L2)
R
線框中a、b兩點(diǎn)間電壓的大小 U=IRab=
BL22v
2(L1+L2)

答:(1)通過(guò)線框的電流為
BL2v
R

(2)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為
B2L1L22v
R

(3)線框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大小
BL22v
2(L1+L2)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,一個(gè)匝數(shù)為50匝的圓形線圈M,它的兩端點(diǎn)a、b與內(nèi)阻很大的電壓表相連,線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖2所示,則ab兩點(diǎn)的電勢(shì)高低與電壓表讀數(shù)正確的為( 。
A.φa>φb,20VB.φa>φb,100VC.φa<φb,20VD.φa<φb,100V

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分,O點(diǎn)為圓弧的圓心.兩金屬軌道之間的寬度為0.5m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T.質(zhì)量為0.05kg、長(zhǎng)為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn).當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí),金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng).已知MN=OP=1m,求:
(1)金屬細(xì)桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大。
(2)金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大。
(3)金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的壓力大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一個(gè)邊長(zhǎng)為a=1m的正方形線圈,總電阻為R=2Ω,當(dāng)線圈以v=2m/s的速度通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),線圈平面總保持與磁場(chǎng)垂直.若磁場(chǎng)的寬度b>1m,如圖所示,求:
(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流的大。
(2)線圈在穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中釋放的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置,與水平面間的夾角為θ=37°,兩導(dǎo)軌之間距離為L(zhǎng)=0.2m,導(dǎo)軌上端m、n之間通過(guò)導(dǎo)線連接,有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,虛線ef為磁場(chǎng)邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2.0T.一質(zhì)量為m=0.05kg的光滑金屬棒ab從距離磁場(chǎng)邊界0.75m處由靜止釋放,金屬棒接入兩軌道間的電阻r=0.4Ω,其余部分的電阻忽略不計(jì),ab、ef均垂直導(dǎo)軌.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)ab棒最終在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;
(2)ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,單匝線圈ABCD在外力作用下以速度V向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),第二次又以速度2V勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng).則下說(shuō)法說(shuō)正確的是( 。
A.第二次與第一次通過(guò)AB邊橫截面的電荷量之比為2:1
B.第二次與第一次線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4:1
C.第二次與第一次線圈中最大電流之比為2:1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

如圖所示,兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為2R.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿也正好以速度V2向下勻速運(yùn)動(dòng).重力加速度為g.以下說(shuō)法正確的是( 。
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+
B2L2V1
2R
B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強(qiáng)度為BL
(V1+V2)
2R
D.μ與V1大小的關(guān)系為μ=
2mgR
B2L2v1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,空間存在一寬度為2L有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框,其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v0=4m/s勻減速進(jìn)入磁場(chǎng),線框平面與磁場(chǎng)垂直,外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示.以線框右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)線框的電荷量q;
(3)判斷線框能否從右側(cè)離開(kāi)磁場(chǎng)?說(shuō)明理由.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ=30°角放置,一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.00T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,長(zhǎng)L=0.40m、電阻r=0.10Ω的金屬棒ab與MP等寬緊貼在導(dǎo)軌上,現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2
時(shí)間t(s)00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距離x(m)00.020.080.170.270.370.470.57
求:(1)在0.4s時(shí)間內(nèi),通過(guò)金屬棒ab截面的電荷量
(2)金屬棒的質(zhì)量
(3)在0.7s時(shí)間內(nèi),整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量.

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