如圖12-19所示,磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面向里。磁感強(qiáng)度B沿y方向沒(méi)有變化,沿x方向均勻增加,每經(jīng)過(guò)1cm增加量為1.0×10-4T,即。有一個(gè)長(zhǎng)L=20cm,寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈,以v=20cm/s的速度沿x方向運(yùn)動(dòng)。問(wèn):

(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E是多少?
(2)如果線圈電阻R=0.02Ω,線圈消耗的電功率是多少?
(3)為保持線圈的勻速運(yùn)動(dòng),需要多大外力?機(jī)械功率是多少?
(1)4×10-5V  (2)W (3)  (4) W
(1)設(shè)線圈向右移動(dòng)一距離ΔS,則通過(guò)線圈的磁通量變化為:
,而所需時(shí)間為,  
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)力為V.
(2)根據(jù)歐姆定律可得感應(yīng)電流A,     
力F=
電功率P=IE=W          (4分)
(3)電流方向是沿逆時(shí)針?lè)较虻,?dǎo)線dc受到向左的力,導(dǎo)線ab受到向右的力。線圈做
勻速運(yùn)動(dòng),所受合力應(yīng)為零。根據(jù)能量守恒得機(jī)械功率P機(jī)=P=W.(4分)
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:計(jì)算題

如圖所示,一平直絕緣斜面足夠長(zhǎng),與水平面的夾角為θ;空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下;一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框沿斜面向上滑動(dòng),線框向上滑動(dòng)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的1/4,離開(kāi)磁場(chǎng)后線框能沿斜面繼續(xù)滑行一段距離,然后沿斜面滑下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng).已知正方形線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求:
(1)線框沿斜面下滑過(guò)程中勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2.
(2)線框在沿斜面上滑階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上,磁感強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg,電阻可不計(jì)的金屬棒ab靜止釋放,沿導(dǎo)軌下滑(金屬棒a b與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì))。如圖所示,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒下滑h=3m時(shí),速度恰好達(dá)到最大值。求此過(guò)程中金屬棒達(dá)到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。

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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,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)寬度為,正方形金屬框邊長(zhǎng)為,每邊電阻均為R/4,金屬框以速度v的勻速直線穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直,當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場(chǎng)左邊緣時(shí),勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化.
(1)求金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)階段,通過(guò)回路的電荷量;
(2)在圖丙it坐標(biāo)平面上畫(huà)出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線(取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颍?br />(3)求金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中cd邊克服安培力做的功W

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,兩個(gè)門(mén)形金屬線框放在光滑水平面上,虛線范圍內(nèi)是一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若線框AB運(yùn)動(dòng),則能進(jìn)入B(有接觸而無(wú)摩擦),當(dāng)A、B接觸的短暫時(shí)間內(nèi)A的運(yùn)動(dòng)情況是       (       )
A.加速向BB.加速離開(kāi)BC.減速向BD.靜止不動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一興趣小組探索利用地磁場(chǎng)能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長(zhǎng)的有包皮的銅絲導(dǎo)線絞在一起當(dāng)搖繩,用另外兩段導(dǎo)線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個(gè)同學(xué)搖動(dòng)搖繩,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn),證明了利用地磁場(chǎng)能夠發(fā)電.關(guān)于該探索性實(shí)驗(yàn),以下說(shuō)法正確的是(   )
A.靈敏電流表的指針左右擺動(dòng)
B.靈敏電流表的指針向一個(gè)方向擺動(dòng)
C.搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿南北方向站立時(shí),靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大
D.搖繩的兩個(gè)同學(xué)沿東西方向站立時(shí),靈敏電流表的指針擺動(dòng)角度大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng),線圈共100匝,轉(zhuǎn)速為(10/π)r/s,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈磁通量的最大值為0.03Wb,則線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少?當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面夾角為π/3時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根相距為d足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi),導(dǎo)軌與x軸平行,一端接有阻值為R的電阻.在x>0的一側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電阻為r的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直放置,且接觸良好,并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng).開(kāi)始時(shí),金屬直桿位于x=0處,現(xiàn)給金屬桿一大小為v0、方向沿x軸正方向的初速度.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一大小可調(diào)節(jié)的平行于x軸的外力F作用在金屬桿上,使金屬桿保持大小為a,方向沿x軸負(fù)方向的恒定加速度運(yùn)動(dòng).金屬導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).求:

⑴金屬桿減速過(guò)程中到達(dá)x0的位置時(shí),金屬桿的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E;
⑵回路中感應(yīng)電流方向發(fā)生改變時(shí),金屬桿在軌道上的位置;
⑶若金屬桿質(zhì)量為m,請(qǐng)推導(dǎo)出外力F隨金屬桿在x軸上的位置(x)變化關(guān)系的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置,間距為L,與水平面成角,導(dǎo)軌與固定電阻R1R2相連,且R1=R2=RR1支路串聯(lián)開(kāi)關(guān)S,原來(lái)S閉合,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置,接觸面粗糙且始終接觸良好,導(dǎo)體棒的有效電阻也為R,現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑,當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為v,此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為重力功率的3/4。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。試求:
(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),在這一過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱是多少?
(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后,通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電量為q,求這段距離是多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案