(14分)電阻為R的矩形導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)ab = L，ad = h，質(zhì)量為m，自某一高度H自由落下通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)，求：

（1）高度H應(yīng)滿足什么條件？

（2）線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。 

（1）當(dāng)導(dǎo)線框自高處自由下落，其下邊cd進(jìn)入磁場(chǎng)后，cd切割磁感線，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受的安培力F安方向向上，當(dāng)F安與線框重力mg大小相等時(shí)，線框可勻速通過(guò)磁場(chǎng)，即

 

       其中

而v可由自由落體公式求出

      

       （2）導(dǎo)線框自下邊cd進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊ab穿出磁場(chǎng)，線框下落的高度為2h，如圖所示，其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是：由于線框是勻速穿過(guò)磁場(chǎng)的，動(dòng)能沒(méi)有增加，減少的重力勢(shì)能Ep = 2mgh，全部轉(zhuǎn)化為線圈的電能，又轉(zhuǎn)化為線圈的焦耳熱，

所以 

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：

（08年廣東六校聯(lián)考）(14分) 如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d0�，F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F0已知。求：

（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度

（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能

（3）d0滿足什么條件時(shí)，棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)后一直做勻速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(14分)如圖1所示，在坐標(biāo)系xoy中，在－l≤x<0區(qū)域存在強(qiáng)弱可變化的磁場(chǎng)b1，在0≤x≤2l區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b2＝2.0t，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里。一邊長(zhǎng)為l＝0.2m、總電阻為r＝0.8Ω的正方形線框靜止于xoy平面內(nèi)，線框的一邊與y軸重合。

(1)若磁場(chǎng)b1的磁感應(yīng)強(qiáng)度在t＝0.5s的時(shí)間內(nèi)由2t均勻減小至0，求線框在這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電熱為多少？

(2)撤去磁場(chǎng)b1，讓線框從靜止開(kāi)始以加速度a＝0.4m/s2沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求線框剛好全部出磁場(chǎng)前瞬間的發(fā)熱功率。

(3)在(2)的條件下，取線框中逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎较颍囋趫D2給出的坐標(biāo)紙上作出線框中的電流i隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系圖線。(不要求寫出計(jì)算過(guò)程，但要求寫出圖線端點(diǎn)的坐標(biāo)值，可用根式表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年上海市奉賢區(qū)高考一模物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(14分）如圖，一對(duì)很大的豎直放置的平行金屬板可以繞M、N左右轉(zhuǎn)動(dòng)，其之間存在一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)。有一長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)絕緣棒OA.處于電場(chǎng)中，其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端A.處固定一帶電－q、質(zhì)量為m的小球A.，質(zhì)量為2m的絕緣不帶電小球b固定在OA.棒中點(diǎn)處�；瑒�(dòng)變阻器電阻足夠大，當(dāng)變阻器滑片在P點(diǎn)處時(shí)，棒靜止在與豎直方向成30°角的位置，已知此時(shí)BP段的電阻為R，M、N兩點(diǎn)間的距離為d。試求：(重力加速度為g)

（1）求此時(shí)金屬板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；

（2）若金屬板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)α＝30°（圖中虛線表示），并移動(dòng)滑片位置，欲使棒靜止在與豎直方向成30°角的位置，BP段的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為多大？

（3）若金屬板不轉(zhuǎn)動(dòng)，將BP段的電阻突然調(diào)節(jié)為R，則小球b在擺動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能是多少？

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：新人教版高三物理選修3-2變壓器、電能的輸送專項(xiàng)練習(xí)（解析版） 題型：計(jì)算題

(14分)某學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī),內(nèi)阻為r=1 Ω,升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1,輸電線的總電阻為R=4 Ω,全校22個(gè)教室,每個(gè)教室用“220 V

40 W”的燈泡6盞,要求所有燈都正常發(fā)光,則

(1)輸電線上損耗的電功率多大?

(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率多大?

(3)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大?

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案