如圖14所示,豎直平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線框在豎直向下的勻強(qiáng)重力場(chǎng)和水平方向的磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)以初速度v0水平拋出(忽略空氣阻力)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中正方形線框始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)且磁場(chǎng)方向與線框平面始終垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨水平向右的x軸按B=B0+kx的規(guī)律均勻增大。(已知重力加速度為g)求:
(1)線框水平方向速度為v1時(shí),線框中瞬時(shí)電流的大。
(2)線框在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)時(shí)間t,此時(shí)速度為v2求此時(shí)電功率。
(1)(2)
(1)設(shè)此時(shí)ad邊所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=B0+kx
此時(shí)ad邊產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為:ead=(B0+kx)LV1(1分)
此時(shí)bc邊所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=B0+k(x+L)
此時(shí)bc邊產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為:ebc =[B0+k(x+L)]LV1(1分)
線框中瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為:e=ebc- ead=(B2-B1)LV1=KL2V1(1分)
線框中瞬時(shí)電流的大小為(1分)
(2)情況I:若水平速度為零:線框的速度V2為豎直向下。
線框中瞬時(shí)電功率的大小為零。(2分)
情況II:若線框水平速度不為零:
線框在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng):Vy=gt(1分)
此時(shí)線框水平方向速度:(1分)
線框中瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的大小為:e=eed- eab=(B2-B1)LVx=KL2Vx
線框中瞬時(shí)電流的大小為:(1分)
線框中瞬時(shí)電功率的大小為:
(1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:單選題

一個(gè)由電阻均勻的導(dǎo)線繞制成的閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,線圈平面與磁場(chǎng)方向成60°角,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化,用下列哪些方法可使感應(yīng)電流增加一倍(  )
A.把線圈匝數(shù)增加一倍
B.把線圈面積增加一倍
C.把線圈半徑增加一倍
D.改變線圈與磁場(chǎng)方向的夾角

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

有一個(gè)100匝的線圈,總電阻為16Ω,在0.2s內(nèi)垂直穿過(guò)線圈平面的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.1Wb。求:
(1)這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)通過(guò)線圈的平均感應(yīng)電流;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑絕緣水平面上,有一矩形線圈沖人一勻強(qiáng)磁場(chǎng),線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),其動(dòng)能恰好等于它在磁場(chǎng)外面時(shí)的一半,設(shè)磁場(chǎng)寬度大于線圈寬度,那么(      )
A.線圈恰好在剛離開(kāi)磁場(chǎng)的地方停下
B.線圈在磁場(chǎng)中某位置停下
C.線圈在未完全離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)即已停下
D.線圈完全離開(kāi)磁場(chǎng)以后仍能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),不會(huì)停下來(lái)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一根導(dǎo)體棒ab放在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體棒自由落下時(shí),始終保持水平方向且跟磁場(chǎng)方向垂直,如圖所示,比較導(dǎo)體棒ab兩端的電勢(shì)的高低,有(  )
A.a(chǎn)端與b端的電勢(shì)相同
B.a(chǎn)、b間的電勢(shì)差保持不變,a端較高
C.a(chǎn)、b間的電勢(shì)差越來(lái)越大,a端較高
D.a(chǎn)、b間的電勢(shì)差越來(lái)越大,b端較高

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,豎直放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的固定光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌,自身的電阻不計(jì).磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T.兩導(dǎo)體棒ab、cd的長(zhǎng)都和導(dǎo)軌寬度相同,為l=0.20m,電阻均為r=0.10Ω,重量均為G=0.10N,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)用豎直向上的推力F推ab,使它勻速上升,此時(shí)觀察到cd處于靜止.下列說(shuō)法正確的是
A.a(chǎn)b受到的推力F大小為0.10N;
B.a(chǎn)b上升的速度為2.0m/s;
C.2.0s內(nèi)回路中產(chǎn)生的電能為0.40J;
D.2.0s內(nèi)cd上產(chǎn)生的電熱為0.40J。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,兩光滑導(dǎo)體框ABCD與EFGH固定在水平面內(nèi),在D點(diǎn)平滑接觸,A、C分別處于FE、HG的沿長(zhǎng)線上,ABCD是邊長(zhǎng)為a的正方形;磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上;導(dǎo)體棒MN置于導(dǎo)體框上與導(dǎo)體框良好接觸,以速度v沿BD方向從B點(diǎn)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng),已知線框ABCD及棒MN單位長(zhǎng)度的電阻為r,線框EFGH電阻不計(jì)。求:
⑴導(dǎo)體棒MN在線框ABCD上運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)MN電流的最大值與最小值;
⑵為維持MN在線框ABCD上的勻速運(yùn)動(dòng),必須給MN施加一水平外力,用F(t)函數(shù)表示該力;
⑶導(dǎo)體棒達(dá)D點(diǎn)時(shí)立即撤去外力,則它還能前進(jìn)多遠(yuǎn)(設(shè)EF、GH足夠長(zhǎng))?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖3-2所示。在有明顯邊界PQ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B外有一個(gè)與磁場(chǎng)垂直的正方形閉合線框其電阻為R。用一個(gè)平行線框的力將此線框勻速地拉進(jìn)磁場(chǎng)。設(shè)第一次速度為v,第二次速度為2 v,求兩次拉力大小之比多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

一閉合線圈有50匝,總電阻R=20Ω,穿過(guò)它的磁通量在0.1s內(nèi)由8×10-3Wb增加到1.2×10-2Wb,則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E     ,線圈中的電流強(qiáng)度I      。

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