如圖所示,螺線管和“H”形線框相連,裸導線cd、ef豎直放置且互相平行,ab導線水平放置,螺線管匝數(shù)n=4,截面積S=0.1m2螺線管內(nèi)勻強磁場B1方向向左,且均勻增加,
B1
△t
=
10T
s
,B2=2T.導線ab質(zhì)量m=0.02kg,長0.1m,螺線管和線框組成的整個回路電阻R=5Ω,求ab下落達到的最大速度.
分析:根據(jù)法拉第電磁感應定律來確定感應電動勢的大小,再由閉合電路歐姆定律與牛頓第二定律相結(jié)合,列出方程式,從而求出最大速度.
解答:解:研究螺線管,由法拉第電磁感應定律則有:E1=n
△?
△t
=nS
B1
△t
=4×0.1×10=4V
而E2=B2lv
閉合電路歐姆定律,I=
E1+E2
R

牛頓第二定律,mg-B2Il=ma
速度增大,加速度減小,當a=0時,速度達到最大
聯(lián)立以上方程得:v=5m/s
答:ab下落達到的最大速度5m/s.
點評:考查了法拉第電磁感應定律,閉合電路歐姆定律,牛頓第二定律等規(guī)律的應用,并要求學生熟練掌握.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

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如圖所示,螺線管內(nèi)的磁場向上,磁感應強度B正在增加,則電容器A極板的電勢UA和線圈中的電流i的方向( 。

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如圖所示,螺線管與相距L的兩豎直放置的導軌相連,導軌處于垂直紙面向外、磁感應強度為B0的勻強磁場中.金屬桿ab垂直導軌,桿與導軌接觸良好,并可沿導軌無摩擦滑動.螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有水平向左的變化磁場.已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g.不計導軌的電阻,不計空氣阻力,忽略螺線管磁場對桿ab的影響.
(1)為使ab桿保持靜止,求通過ab的電流的大小和方向;
(2)當ab桿保持靜止時,求螺線管內(nèi)磁場的磁感應強度B的變化率;
(3)若螺線管內(nèi)方向向左的磁場的磁感應強度的變化率
△B△t
=k
(k>0).將金屬桿ab由靜止釋放,桿將向下運動.當桿的速度為v時,仍在向下做加速運動.求此時桿的加速度的大。O(shè)導軌足夠長.

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年吉林省白城市通榆一中高二(下)第一次月考物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示,螺線管和“H”形線框相連,裸導線cd、ef豎直放置且互相平行,ab導線水平放置,螺線管匝數(shù)n=4,截面積S=0.1m2螺線管內(nèi)勻強磁場B1方向向左,且均勻增加,△B1/△t=10T/s,B2=2T.導線ab質(zhì)量m=0.02kg,長0.1m,螺線管和線框組成的整個回路電阻R=5Ω,求ab下落達到的最大速度.

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