如圖3-8所示,一單匝矩形線圈邊長(zhǎng)分別為、b,電阻為R,質(zhì)量為m,從距離有界磁場(chǎng)邊界高處由靜止釋放,試討論并定性作出線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流隨線圈下落高度的可能變化規(guī)律。
線圈下落高度時(shí)速度為:


下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):。產(chǎn)生的感應(yīng)電流:I=,受到的安培力:
討論 (1)如果,即:,則:線圈將勻速進(jìn)入磁場(chǎng),此時(shí):(變化規(guī)律如圖3-9所示)
(2)如果,表明較小,則:線圈加速進(jìn)入磁場(chǎng),但隨著有三種可能:
①線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)還未達(dá)到穩(wěn)定電流I0(變化規(guī)律如圖3-10所示)
②線圈剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定電流I0(變化規(guī)律如圖3-11所示)
③線圈未全部進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)已達(dá)到穩(wěn)定電流I0(變化規(guī)律如圖3-12所示)
(3)如果,則:線圈減速進(jìn)入磁場(chǎng),但隨著,故線圈將作減小的減速運(yùn)動(dòng)。
有三種可能:
①線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)還未達(dá)到穩(wěn)定電流I0(變化規(guī)律如圖3-13所示)
②線圈剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)達(dá)到穩(wěn)定電流I0(變化規(guī)律如圖3-14所示)
③線圈未全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)已達(dá)到穩(wěn)定電流I0(變化規(guī)律如圖3-15所示)
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,PQMN與CDEF為兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導(dǎo)軌;QM、DE為足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的水平部分QM和DE處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。a、b為材料相同、長(zhǎng)都為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒,跨接在導(dǎo)軌上。已知a棒的質(zhì)量為m、電阻為R,a棒的橫截面是b的3倍。金屬棒a和b都從距水平面高度為h的弧形導(dǎo)軌上由靜止釋放,分別通過DQ、EM同時(shí)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,a、b棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)相碰。若金屬棒a、b與導(dǎo)軌接觸良好,且不計(jì)導(dǎo)軌的電阻和棒與導(dǎo)軌的摩擦。
(1)金屬棒a、b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),回路中感應(yīng)電流的方向如何?
(2)通過分析計(jì)算說明,從金屬棒a、b進(jìn)入磁場(chǎng)至某金屬第一次離開磁場(chǎng)的過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,垂直于水平桌面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T,寬度L="2.5" m光滑金屬導(dǎo)軌OM、ON固定在桌面上,O點(diǎn)位于磁場(chǎng)的左邊界,且OM、ON與磁場(chǎng)左邊界均成角.金屬棒ab放在導(dǎo)軌上,且與磁場(chǎng)的右邊界重合。t=0時(shí),ab在水平向左的外力F作用下勻速通過磁場(chǎng)。測(cè)得回路中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。已知OM、ON接觸點(diǎn)的電阻為R,其余電阻不計(jì)。
(1)利用圖象求出這個(gè)過程中通過ab棒截面的電荷量及電阻R;
(2)寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式;
(3)已知在ab通過磁場(chǎng)的過程中,力F做的功為W焦,電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱與一恒定電流在相同時(shí)間內(nèi)通過該電阻產(chǎn)生的熱量相等,求的值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形導(dǎo)線框abcd各邊長(zhǎng)為l,其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊電阻可忽略的銅線,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段與ab完全相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上(如圖12-3-14所示),以恒定速度從ad滑向bc,當(dāng)PQ滑到距離ad多少時(shí),通過PQ段電阻絲的電流最。孔钚‰娏鳛槎嗌?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1-15所示,邊長(zhǎng)為h的正方形金屬導(dǎo)線框,從圖示的位置由靜止開始下落,通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向水平,且垂直于線框平面,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹镠,上下邊界如圖中虛線所示,.從線框開始下落到完全穿過磁場(chǎng)區(qū)域的全過程中,以下判斷正確的是(   )

①線框中總有感應(yīng)電流存在②線框受到磁場(chǎng)力的合力方向有時(shí)向上有時(shí)向下③線框運(yùn)動(dòng)方向始終是向下的④線框速度的大小不一定總是在增加
A.①②B.③④C.①④D.②③

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖2所示,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為,導(dǎo)軌平面與水平面夾角,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,長(zhǎng)為的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌保持接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為、電阻為,重力加速度為,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為時(shí),速度達(dá)到最大值,求:

(1)金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;
(3)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為的過程中,電阻上產(chǎn)生的電熱?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)“”型導(dǎo)軌垂直于磁場(chǎng)固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab是與導(dǎo)軌材料、粗細(xì)相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。在拉力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度向右運(yùn)動(dòng),以導(dǎo)體棒在圖中所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),則回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流I、導(dǎo)體棒所受拉力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時(shí)間變化的圖像中正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方,由不同高度靜止釋放,用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過程形狀不變,ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界OO’平行,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)OO’下方磁場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,不計(jì)空氣影響,則下列哪一個(gè)圖像不可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律
A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線的方向與線框所在的平面垂直,規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里,磁感線應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖所示,若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,則下列各圖正確的是

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