如圖所示,有理想邊界的兩個勻強磁場,磁感應強度B=0.5 T,兩邊界間距s=0.1 m.一邊長 L=0.2 m的正方形線框abcd由粗細均勻的電阻絲圍成,總電阻R=0.4 Ω.現(xiàn)使線框以v=2 m/s 的速度從位置Ⅰ勻速運動到位置Ⅱ.

(1)求cd邊未進入右方磁場時線框所受安培力的大小;

(2)求整個過程中線框所產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)在坐標圖中畫出整個過程中線框a、b兩點的電勢差Uab隨時間t變化的圖線.

(1)ab邊產(chǎn)生的感應電動勢為E=BLv                                       ①

    線框中的感應電流為I=                                              ②

    ab邊所受的安培力F=BIL                                              ③

    由①②③式代入數(shù)據(jù)解得F=5×102 N.                                     

(2)線框中產(chǎn)生感應電流的時間t=2s/v                                        ④

    在整個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt                                  ⑤

    由②④⑤式代入數(shù)據(jù)解得Q=0.01 J.                                      

(3)在0—5×10-2 s時間內(nèi),ab兩端的電勢差為U1=I·R=0.15 V

    在5×10-2 s—1×10-1 s時間內(nèi),ab兩端的電勢差為U2=E=0.2 V

    在1×10-1 s—1.5×10-1 s時間內(nèi),ab兩端的電勢差為U1=I·R=0.05 V

    電勢差Uab隨時間t變化的圖線如圖所示.                                 


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個方向相反的垂直紙面的勻強磁場,e是斜邊ac上的中點,be是兩個勻強磁場的理想分界線.現(xiàn)以b點為原點O,沿直角邊bc作x軸,讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上,t=0時導線框C點恰好位于原點O的位置.讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場,現(xiàn)規(guī)定逆時針方向為導線框中感應電流的正方向,在下列四個i-x圖象中,能正確表示感應電流隨線框位移變化關系的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?河東區(qū)一模)如圖所示,有理想邊界的兩個勻強磁場,磁感應強度B=0.5T,兩邊界間距s=0.1m.一邊長 L=0.2m的正方形線框abcd由粗細均勻的電阻絲圍成,總電阻R=0.4Ω.現(xiàn)使線框以v=2m/s的速度從位置I勻速運動到位置Ⅱ.
(1)求cd邊未進入右方磁場時線框所受安培力的大。
(2)求整個過程中線框所產(chǎn)生的焦耳熱.
(3)在坐標圖中畫出整個過程中線框a、b兩點的電勢差Uab隨時間t變化的圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在xoy坐標平面內(nèi)存在著如圖所示的有理想邊界的勻強電場和勻強磁場,在x<-2d的區(qū)域內(nèi)勻強電場的場強為E、方向沿+x軸方向,在-2d<x<0的區(qū)域內(nèi)勻強電場的場強為E、方向沿+y軸方向,在x>0的區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度的大小為
2Em
qd
,方向垂直于該平面向外.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的微粒從x軸上的x=-3d處由靜止釋放,經(jīng)過-2d<x<0的勻強電場區(qū)域后進入勻強磁場.求:
(1)微粒到達x=-2d處的速度;
(2)微粒離開電場時沿y軸正方向上的位移;
(3)微粒第一次打到x軸上的坐標.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一矩形線圈abcd放置在如圖所示的有理想邊界的勻強磁場中(oo′的左邊有勻強磁場,右邊沒有),線圈的兩端接一只燈泡.已知線圈的匝數(shù)n=100,電阻r=1.0Ω,ab邊長L1=0.5m,ad邊長L2=0.3m,小燈泡的電阻R=9.0Ω,磁場的磁感應強度B=1.0×10-2T.線圈以理想邊界oo′為軸以角速度ω=200rad/s按如圖所示的方向勻速轉(zhuǎn)動(OO′軸離ab邊距離
2
3
L2
),以如圖所示位置為計時起點.求:
①在0-
T
4
的時間內(nèi),通過小燈泡的電荷量;
②畫出感應電動勢隨時間變化的圖象(以abcda方向為正方向,至少畫出一個完整的周期);
③小燈泡消耗的電功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,有理想邊界的勻強磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B,某帶電粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)大小為k,由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后,從O點垂直射入磁場,又從P點穿出磁場. 下列說法正確的是(不計粒子所受重力)( 。

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