如圖所示,在光滑水平面上有一長為L1、寬為L2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)磁場中,其ab邊與磁場的邊界重合.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,此過程中保持線框平面與磁感線垂直,且ab邊與磁場邊界平行.求線框被拉出磁場的過程中:
(1)通過線框的電流;
(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。
分析:(1)根據(jù)E=BL2v求出感應(yīng)電動勢的大小,再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流的大。
(2)求出線框被拉出磁場的時間,根據(jù)Q=I2Rt求出線框產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)根據(jù)歐姆定律求出a、b兩點(diǎn)的電壓大。
解答:解:(1)線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BL2v
通過線框的電流I=
E
R
=
BL2v
R

(2)線框被拉出磁場所需時間t=
L1
v

此過程中線框中產(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)
點(diǎn)評:本題是電磁感應(yīng)與電路的綜合,考查了導(dǎo)體切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式,閉合電路歐姆定律等知識,比較基礎(chǔ),難度不大.
練習(xí)冊系列答案
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(2008?黃岡模擬)如圖所示,在光滑水平面上直線MN右側(cè)有垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場,一個電阻為R的矩形線框abcd受到水平向左的恒定拉力作用,以一定的初速度向右進(jìn)入磁場,經(jīng)過一段時間后又向左離開磁場.在整個運(yùn)動過程中ab邊始終平行于MN.則線框向右運(yùn)動進(jìn)入磁場和向左運(yùn)動離開磁場這兩個過程中( 。

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如圖所示,在光滑水平面上有木塊A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它們的上表面是粗糙的,今有一小鐵塊C,mC=0.1kg,以初速v0=20m/s沿兩木塊表面滑過,最后停留在B上,此時B、C以共同速度v=3m/s運(yùn)動,求:
(1)A運(yùn)動的速度vA=?
(2)小鐵塊C剛離開A時的速度vC′=?

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如圖所示,在光滑水平面上放著長為L,質(zhì)量為M的長木板,在長木板左端放一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),開始時物體和長木板均處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊和長木板間是粗糙的.今對物塊m施一水平向右的恒力F.下列判斷正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上放有質(zhì)量為2kg的長木板B,模板B右端距豎直墻s=4m,木板B上有一質(zhì)量為1kg的金屬塊A,金屬塊A和木版B間滑動摩擦因數(shù)μ=0.20.開始A以υo=3m/s的初速度向右運(yùn)動,木板B很長,A不會從B上滑下,木板B與豎直墻碰撞后以碰前速率返回,且碰撞時間極短.g取10m/s2.求
(1)木半B碰墻前,摩擦力對金屬塊A做的功
(2)A在B上滑動過程中產(chǎn)生的熱量
(3)A在B上滑動,A相對B滑動的路程L.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑水平面上靜止著一塊質(zhì)量為M=5kg的長方體木板A,木板的左端靜止放置著一質(zhì)量為m=2kg的物塊B,已知AB之間動摩擦因數(shù)μ=0.5,經(jīng)過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)對物塊B施加一個大小為16N水平向右的拉力F后經(jīng)過2s物塊B被拉到木板的右端,g取10m/s2,求:
(1)2s內(nèi)木板A的位移與2s末木板A的速度;
(2)要使B在A上運(yùn)動的對地加速度是A對地加速度的2倍則加在物塊上水平向右的拉力應(yīng)為多大?

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