線框出磁場時ab兩端電壓:U3=E - I2 r=1.5V 【查看更多】

 

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（2008?普陀區(qū)一模）如圖所示，勻強磁場的磁感強度B=0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長度的電阻R0=0.1Ω/m，不計摩擦．a(chǎn)b桿從MP處開始以v=5m/s 的速度向右勻速滑動．
（1）關(guān)于ab桿兩端的電勢差的討論：
某同學(xué)認為：ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應(yīng)電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻r大小不變．當ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變�。�
你認為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab的大小：若他的判斷正確，請算出Uab的最大值．
（2）關(guān)于線框MNPQ的電功率P的討論：
某同學(xué)認為：既然ab桿滑至線框正中間時，路端電壓最大，此時線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變�。�
你認為該同學(xué)的判斷是否正確？請作出評價，并說明理由．（不需要定量計算．）

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（09年普陀區(qū)期末）（10分）如圖所示，勻強磁場的磁感強度B＝0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN＝PQ＝2m，MP＝NQ＝1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長度的電阻R0＝0.1/m，不計摩擦。ab桿從MP處開始以v＝5m/s 的速度向右勻速滑動。

   （1）關(guān)于ab桿兩端的電勢差的討論：

某同學(xué)認為：ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應(yīng)電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻ｒ大小不變。當ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變小。你認為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab的大�。喝羲呐袛嗾_，請算出Uab的最大值。

   （2）關(guān)于線框MNPQ的電功率Ｐ的討論：

某同學(xué)認為：既然ab桿滑至線框正中間時，路端電壓最大，此時線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變小。

    你認為該同學(xué)的判斷是否正確？請作出評價，并說明理由。（不需要定量計算。）

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(18分)如圖所示，兩水平線和分別是水平向里的勻強磁場的邊界，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m、總電阻為R．將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，已知線框從開始下落到完全進入磁場過程中通過線框的總電量為q，且ab邊剛進入磁場時和剛穿出磁場時的速度相同，求：

(l)磁場的磁感應(yīng)強度大小及ab邊剛進入磁場時ab兩端的電壓；

(2)ab邊剛進入磁場時線框加速度的大小和方向；

(3)整個線框進入磁場過程所需的時間．

 

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如圖所示，勻強磁場的磁感強度B=0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長度的電阻R0=0.1Ω/m，不計摩擦．a(chǎn)b桿從MP處開始以v=5m/s 的速度向右勻速滑動．
（1）關(guān)于ab桿兩端的電勢差的討論：
某同學(xué)認為：ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應(yīng)電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻r大小不變．當ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變�。�
你認為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab的大�。喝羲呐袛嗾_，請算出Uab的最大值．
（2）關(guān)于線框MNPQ的電功率P的討論：
某同學(xué)認為：既然ab桿滑至線框正中間時，路端電壓最大，此時線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變�。�
你認為該同學(xué)的判斷是否正確？請作出評價，并說明理由．（不需要定量計算．）
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如圖所示，勻強磁場的磁感強度B=0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長度的電阻R=0.1Ω/m，不計摩擦．a(chǎn)b桿從MP處開始以v=5m/s 的速度向右勻速滑動．
（1）關(guān)于ab桿兩端的電勢差的討論：
某同學(xué)認為：ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應(yīng)電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻r大小不變．當ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變�。�
你認為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab的大小：若他的判斷正確，請算出Uab的最大值．
（2）關(guān)于線框MNPQ的電功率P的討論：
某同學(xué)認為：既然ab桿滑至線框正中間時，路端電壓最大，此時線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變�。�
你認為該同學(xué)的判斷是否正確？請作出評價，并說明理由．（不需要定量計算．）

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1.B.提示：將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型，如圖

2.CD     3.AD

4.Q=IΔt=或Q=

5.（1）3.2×10-2 N （2）1.28×10-2 J

提示：將電路轉(zhuǎn)換為直流電路模型如圖.

6.（1）電壓表  理由略 （2）F=1.6 N （3）Q=0.25 C

7.（1）如圖所示，當EF從距BD端s處由靜止開始滑至BD的過程中，受力情況如圖所示.安培力：F安=BIl=B

根據(jù)牛頓第二定律：a=                                                            ①

所以，EF由靜止開始做加速度減小的變加速運動.當a=0時速度達到最大值vm.

由①式中a=0有：Mgsinθ-B2l2vm/R=0                                                                 ②

vm=

（2）由恒力F推至距BD端s處，棒先減速至零，然后從靜止下滑，在滑回BD之前已達最大速度vm開始勻速.

設(shè)EF棒由BD從靜止出發(fā)到再返回BD過程中，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為ΔE.根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律：

Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                           ③

ΔE=Fs-M（）2                                                                                                                                                                   ④

8.（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E1=Bl=Bl2ω=×０.4×103×（0.5）2 V=50 V.

（2）兩根棒一起轉(zhuǎn)動時，每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同、方向相同（從邊緣指向中心），相當于四個電動勢和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)，得總的電動勢和內(nèi)電阻

為E=E1=50 V，r=R0=0.1 Ω

當電鍵S斷開時，外電路開路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電動勢，為50 V.

當電鍵S′接通時，全電路總電阻為

R′=r+R=（0.1+3.9）Ω=4Ω.

由全電路歐姆定律得電流強度（即電流表示數(shù)）為

I= A=12.5 A.

此時電壓表示數(shù)即路端電壓為

U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V（電壓表示數(shù)）

或U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V


同步練習(xí)冊答案