有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖甲所示,質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內(nèi),一半在磁場外,磁感強(qiáng)度為B0. t0 = 0時刻磁場開始均勻減小,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,在磁場力作用下運(yùn)動,v-t圖象如圖乙所示,圖中斜向虛線為O點(diǎn)速度圖線的切線,數(shù)據(jù)由圖中給出,不考虛重力影響,求:
(1)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率;
(2) t2時刻回路電功率.
(1) 磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率
(2)線圈在t2時刻開始做勻速直線運(yùn)動,有兩種可能:
①線圈沒有完全進(jìn)入磁場,回路電功率P=0.
②磁場沒有消失,但線圈完全進(jìn)入磁場
 (1)由v-t圖可知,剛開始t=0時刻線圈加速度為,此時感應(yīng)電動勢,則
線圈此刻所受安培力為F=BIL=。
(2)線圈在t2時刻開始做勻速直線運(yùn)動,有兩種可能:
①線圈沒有完全進(jìn)入磁場,磁場就消失,所以沒有感應(yīng)電流,回路電功率P=0.
②磁場沒有消失,但線圈完全進(jìn)入磁場,盡管有感應(yīng)電流,但所受合力為零,同樣做勻速直線運(yùn)動.
練習(xí)冊系列答案
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,導(dǎo)體框架內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場垂直穿過,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T,電阻R1=3Ω,R2=6Ω,可動導(dǎo)體棒AB長為L=0.8m,每米長的電阻為r0=1.0Ω/m,導(dǎo)體框的電阻不計,導(dǎo)體框架間距離為d = 0.5m,當(dāng)ABv0=10m/s的速度向右勻速移動時,求:

(1)電阻R1中通過的電流強(qiáng)度的大小和方向;
(2)維持導(dǎo)體棒AB勻速運(yùn)動所需要加的外力的大;
(3)外力的功率大;
(4)導(dǎo)體棒AB兩端的電勢差

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩足夠長且間距L=1m的光滑平行導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌的下端連接著一個阻值R=1Ω的電阻。質(zhì)量為m=0.6kg的光滑金屬棒MN靠在導(dǎo)軌上,可沿導(dǎo)軌滑動且與導(dǎo)軌接觸良好,整個導(dǎo)軌處在空間足夠大的垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,F(xiàn)用內(nèi)阻r=1Ω的電動機(jī)牽引金屬棒MN,使其從靜止開始運(yùn)動直到獲得穩(wěn)定速度,若上述過程中電流表和電壓表的示數(shù)始終保持1A和8V不變(金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計,重力加速度g取10m/s2),求:

(1)電動機(jī)的輸出功率;
(2)金屬棒獲得的穩(wěn)定速度的大。
(3)若金屬棒從靜止開始運(yùn)動到獲得穩(wěn)定速度的過程中,棒上升的高度為1m,該過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為0.7J,求此過程中經(jīng)歷的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖(a)所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,上端通過導(dǎo)線連接阻值為R的電阻,阻值為r的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場中,若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向下運(yùn)動,金屬棒運(yùn)動的v-t圖象如圖(b)所示,當(dāng)t=t0時刻,物體下滑距離為s。已知重力加速度為g,,導(dǎo)軌電阻忽略不計。試求:
(1)金屬棒ab勻速運(yùn)動時電流強(qiáng)度I的大小和方向;
(2)導(dǎo)體棒質(zhì)量m;
(3)在t0時間內(nèi)電阻R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,水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N,平行地置于勻強(qiáng)磁場中,間距為d,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面夾角為α,金屬棒ab的質(zhì)量為m,放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。電源電動勢為ε,定值電阻為R,其余部分電阻不計。則當(dāng)電鍵閉合的瞬間,棒ab的加速度為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,螺線管與相距L的兩豎直放置的導(dǎo)軌相連,導(dǎo)軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌,桿與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有水平向左的變化磁場。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g.不計導(dǎo)軌的電阻,不計空氣阻力,忽略螺線管磁場對桿ab的影響。
(1)為使ab桿保持靜止,求通過ab的電流的大小和方向;
(2)當(dāng)ab桿保持靜止時,求螺線管內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率;
(3)若螺線管內(nèi)方向向左的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率k>0)。將金屬桿ab由靜止釋放,桿將向下運(yùn)動。當(dāng)桿的速度為v時,仍在向下做加速運(yùn)動。求此時桿的加速度的大小。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,足夠長金屬導(dǎo)軌MN和PQ與R相連,平行地放在水平桌面上。質(zhì)量為m的金屬桿ab可以無摩擦地沿導(dǎo)軌運(yùn)動。導(dǎo)軌與ab桿的電阻不計,導(dǎo)軌寬度為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過整個導(dǎo)軌平面。現(xiàn)給金屬桿ab一個瞬時沖量I0,使ab桿向右滑行。
(1)回路最大電流是多少?
(2)當(dāng)滑行過程中電阻上產(chǎn)生的熱量為Q時,桿ab的加速度多大?
(3)桿ab從開始運(yùn)動到停下共滑行了多少距離?
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩光滑平行導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中,磁場垂直導(dǎo)軌所在平面,金屬棒可沿導(dǎo)軌自由滑動.導(dǎo)軌一端連接一個定值電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計.現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉.若保持拉力恒定,當(dāng)速度為時,加速度為,最終以速度做勻速運(yùn)動;若保持拉力的功率恒定,當(dāng)速度為時, 加速度為,最終也以速度做勻速運(yùn)動,則(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

同種金屬材料制成的粗細(xì)均勻的正方形線框,在外力的作用下勻速通過有理想邊界的勻強(qiáng)磁場,開始時線框的cd邊與磁場邊界重合,且線框的邊長小于磁場的寬度,線框中cd兩點(diǎn)間的電勢差隨時間變化的圖象是(  )
 

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