[例2]勻強磁場磁感應強度 B=0.2 T.磁場寬度L=3rn.一正方形金屬框邊長ab==1m.每邊電阻r=0.2Ω.金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區.其平面始終保持與磁感線方向垂直.如圖所示.求: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

如圖所示,勻強磁場磁感應強度 B=0.2T,磁場寬度 L=0.3m, 一正方形金屬框邊長 ab=0.1m, 每邊電阻R=0.2W,金屬框在拉力F作用下以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區,其平面始終保持與磁感線方向垂直.求:

【小題1】畫出金屬框穿過磁場區的過程中,金屬框內感應電流i和a、b兩端電壓Uab隨時間t的變化圖線(規定以adcba為正方向);
【小題2】金屬框穿過磁場區域的過程中,拉力F做的功;
【小題3】金屬框穿過磁場區域的過程中,導線ab上所產生的熱量.

查看答案和解析>>

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。現使線框以v=2m/s的速度從位置I勻速運動到位置Ⅱ。

【小題1】求cd邊未進入右方磁場時線框所受安培力的大。
【小題2】求整個過程中線框所產生的焦耳熱.
【小題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.

查看答案和解析>>

如圖所示,MN、PQ為相距L=0.2 m的光滑平行導軌,導軌平面與水平面夾角為θ=30°,導軌處于磁感應強度為B=1 T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,在兩導軌的M、P兩端接有一電阻為R=2 Ω的定值電阻,回路其余電阻不計.一質量為m=0.2 kg的導體棒垂直導軌放置且與導軌接觸良好.今平行于導軌在導體棒的中點對導體棒施加一作用力F,使導體棒從ab位置由靜止開始沿導軌向下勻加速滑到底端,滑動過程中導體棒始終垂直于導軌,加速度大小為a=4 m/s2,經時間t=1 s滑到cd位置,從abcd過程中電阻發熱為Q=0.1 J,g取10 m/s2.求:

【小題1】到達cd位置時,對導體棒施加的作用力;
【小題2】導體棒從ab滑到cd過程中作用力F所做的功.

查看答案和解析>>

如圖所示,MNPQ為相距L=0.2 m的光滑平行導軌,導軌平面與水平面夾角為θ=30°,導軌處于磁感應強度為B=1 T、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,在兩導軌的MP兩端接有一電阻為R=2 Ω的定值電阻,回路其余電阻不計.一質量為m=0.2 kg的導體棒垂直導軌放置且與導軌接觸良好.今平行于導軌在導體棒的中點對導體棒施加一作用力F,使導體棒從ab位置由靜止開始沿導軌向下勻加速滑到底端,滑動過程中導體棒始終垂直于導軌,加速度大小為a=4 m/s2,經時間t=1 s滑到cd位置,從abcd過程中電阻發熱為Q=0.1 J,g取10 m/s2.求:

【小題1】到達cd位置時,對導體棒施加的作用力;
【小題2】導體棒從ab滑到cd過程中作用力F所做的功.

查看答案和解析>>

如圖甲所示,MN左側有一垂直紙面向里的勻強磁場,F將一邊長為l、質量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中,使線框平面與磁場方向垂直,且bc邊與磁場邊界MN重合。當t=0時,對線框施加一水平拉力F,使線框由靜止開始向右做勻加速直線運動;當t=t0時,線框的ad邊與磁場邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時間t變化的圖線。
求:

【小題1】勻加速運動的加速度at0時刻線框的速率v大小
【小題2】磁場的磁感應強度B的大小
【小題3】線圈穿出磁場的過程中,通過線圈感應電量q

查看答案和解析>>

1.B.提示:將圓環轉換為并聯電源模型,如圖

2.CD     3.AD

4.Q=IΔt=Q=

5.(1)3.2×10-2 N (2)1.28×10-2 J

提示:將電路轉換為直流電路模型如圖.

6.(1)電壓表  理由略 (2)F=1.6 N (3)Q=0.25 C

7.(1)如圖所示,當EF從距BDs處由靜止開始滑至BD的過程中,受力情況如圖所示.安培力:F=BIl=B

根據牛頓第二定律:a=                                                            ①

所以,EF由靜止開始做加速度減小的變加速運動.當a=0時速度達到最大值vm.

由①式中a=0有:Mgsinθ-B2l2vm/R=0                                                                 ②

vm=

(2)由恒力F推至距BDs處,棒先減速至零,然后從靜止下滑,在滑回BD之前已達最大速度vm開始勻速.

EF棒由BD從靜止出發到再返回BD過程中,轉化成的內能為ΔE.根據能的轉化與守恒定律:

Fs-ΔE=Mvm2                                                                                                                                                                                                          

ΔE=Fs-M2                                                                                                                                                                  

8.(1)每半根導體棒產生的感應電動勢為

E1=Bl=Bl2ω=×0.4×103×(0.5)2 V=50 V.

(2)兩根棒一起轉動時,每半根棒中產生的感應電動勢大小相同、方向相同(從邊緣指向中心),相當于四個電動勢和內阻相同的電池并聯,得總的電動勢和內電阻

E=E1=50 V,r=R0=0.1 Ω

當電鍵S斷開時,外電路開路,電流表示數為零,電壓表示數等于電源電動勢,為50 V.

當電鍵S′接通時,全電路總電阻為

R′=r+R=(0.1+3.9)Ω=4Ω.

由全電路歐姆定律得電流強度(即電流表示數)為

I= A=12.5 A.

此時電壓表示數即路端電壓為

U=E-Ir=50-12.5×0.1 V=48.75 V(電壓表示數)

U=IR=12.5×3.9 V=48.75 V


同步練習冊答案
久久精品免费一区二区视