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6.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架ABCDE,處于垂直桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圖中磁場(chǎng)未畫出,金屬棒MN擱在框架上,與框架良好接觸.已知AB=AD,AB與AD垂直,BC與DE平行,相距2L.開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,MN位于AB與AD的中點(diǎn).若從t=0時(shí)刻起,使MN以速度v向右勻速平移,要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感
應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(求出B與t的關(guān)系式).

分析 要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁通量不變,抓住初末狀態(tài)磁通量相同,結(jié)合幾何關(guān)系,運(yùn)用磁通量的公式得出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律.

解答 解:要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁通量不變,即為:Φ=Φ0
初狀態(tài)的磁通量為:{Φ}_{0}={B}_{0}•\frac{1}{2}•(\frac{\sqrt{2}}{2}L)^{2}=\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{4}
①當(dāng)t<\frac{L}{v},即棒子在AD間運(yùn)動(dòng),磁通量為:Φ=B(\frac{L}{2}+vt2
解得:B=\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{(L+2vt)^{2}}
②當(dāng)t≥\frac{L}{2v},棒子在DE間運(yùn)動(dòng),磁通量為:Φ=B[{L}^{2}+2L×(vt-\frac{L}{2})]=2BLvt,
解得:B=\frac{{B}_{0}L}{8vt}
答:要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律為\left\{\begin{array}{l}{B=\frac{{B}_{0}{L}^{2}}{(L+2vt)^{2}},}&{t<\frac{L}{v}}\\{B=\frac{{B}_{0}L}{8vt},}&{t≥\frac{L}{v}}\end{array}\right.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道不產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,抓住磁通量不變分析求解,注意要討論導(dǎo)體棒在AD間運(yùn)動(dòng)和DE間運(yùn)動(dòng).

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:多選題

4.下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.電熨斗能自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器作用是控制電路的通斷
B.金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸增大
C.電子秤所使用的測(cè)力裝置是力,它是把力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)
D.光敏電阻隨光照強(qiáng)度的增大其阻值逐漸增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

5.屋檐每隔相同時(shí)間滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí),第1滴剛好落到地面,而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿,如圖所示.求此屋檐離地面的高度及滴水的時(shí)間間隔.(g取l0m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.“殲20”是我國(guó)自主研發(fā)的一款新型隱形戰(zhàn)機(jī).圖中虛曲線是某次“殲20”離開跑道加速起飛時(shí)(速率增大)的軌跡,虛直線是曲線上過(guò)飛機(jī)所在位置的切線,則飛機(jī)所受合外力可能是圖示四個(gè)力中的( �。�
A.F1B.F2C.F3D.F4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有兩根平行金屬導(dǎo)軌,上端與電阻R相連,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面.一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng),上升到某一高度后又返回到原處,整個(gè)過(guò)程金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì).下列說(shuō)法正確的是(  )
A.上升過(guò)程中克服安培力做的功大于下降過(guò)程中克服安培力做的功
B.上升過(guò)程中克服安培力做的功等于下降過(guò)程中克服安培力做的功
C.上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力做功的平均功率
D.上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率等于下降過(guò)程中重力做功的平均功率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖所示,足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=1Ω的電阻,導(dǎo)軌所在的空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度v=5m/s,求:
(1)當(dāng)MN向右運(yùn)動(dòng)5s時(shí),通過(guò)R的電荷量q是多少?
(2)若將MN換為電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒,當(dāng)MN向右運(yùn)動(dòng)5s時(shí),電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?其它條件不變.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

18.如圖所示,在水平面上有兩條光滑的長(zhǎng)直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,電阻忽略不計(jì),導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面.質(zhì)量均為m的兩根金屬桿a、b放置在導(dǎo)軌上,a、b接入電路的電阻均為R.輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接,右端固定.開始時(shí)a桿以初速度v0向靜止的b桿運(yùn)動(dòng),當(dāng)a桿向右的速度為v時(shí),b桿向右的速度達(dá)到最大值vm,此過(guò)程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q,兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好,則b桿達(dá)到最大速度時(shí)( �。�
A.b桿受到彈簧的彈力為\frac{{B}^{2}{L}^{2}(v-{v}_{m})}{2R}
B.a桿受到的安培力為\frac{{B}^{2}{L}^{2}(v-{v}_{m})}{R}
C.a、b桿與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少量為2Q
D.彈簧具有的彈性勢(shì)能為\frac{1}{2}mv02-\frac{1}{2}mv2-\frac{1}{2}mvm2-2Q

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,有兩根和水平方向成θ角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),金屬桿和軌道電阻不計(jì),空間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,一根質(zhì)量為m的金屬桿MN從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,流經(jīng)θ金屬棒的電流達(dá)到最大,金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度,則( �。�
A.勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿的重力功率等于可變電阻R的發(fā)熱功率
B.加速過(guò)程中,金屬桿克服安培力做的功大于可變電阻R產(chǎn)生的焦耳熱
C.若B增大,金屬桿的最大速度將減小
D.若R增大,流經(jīng)金屬桿的最大電流經(jīng)減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,M、N為某一透鏡的主光軸,若將點(diǎn)光源置于A點(diǎn),則成像于B點(diǎn),若將點(diǎn)光源置于B點(diǎn),則成像于C點(diǎn),已知AB>BC,則以下有關(guān)透鏡的種類和位置的說(shuō)法中正確的是(  )
A.透鏡是凸透鏡,位于A點(diǎn)左側(cè)B.透鏡是凹透鏡,位于C點(diǎn)右側(cè)
C.透鏡是凸透鏡,位于C點(diǎn)右側(cè)D.透鏡是凹透鏡,位于A點(diǎn)左側(cè)

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