一有界磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0.t0=0时刻磁场开始随时

一有界磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0.t0=0时刻磁场开始随时

题型:虹口区二模难度:来源:
一有界磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0.t0=0时刻磁场开始随时间均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,V-t图象如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线,所测数据t1、t2、V2 已由图中给出,不考虑重力影响.
求:(1)磁场磁感强度的变化率. (2)t2时刻后的回路电功率.

魔方格
答案
(1)由v-t图可知道,刚开始t=0时刻线圈加速度为 a=
v2
t1
   ①
此时感应电动势   E=
△Φ
△t
=
△B
△t
L2           ②
    I=
E
R
=
△B
△t
?
L2
R
            ③
线圈此刻所受安培力为 F=B0IL=
B0L3
R
?
△B
△t
          ④
据牛顿第二定律得    F=ma                        ⑤
联立①④⑤
得到:
△B
△t
=
mv2R
B0t1L3

(2)线圈t2时刻开始做匀速直线运动,有两种可能:
(a)线圈没有完全进入磁场,磁场就消失,所以没有感应电流,回路电功率P=0.
(b)磁场没有消失,但线圈完全进入磁场,尽管有感应电流,所受合力为零,同样做匀速直线运动
  P=
E2
R
=
(2L2?
△B
△t
)2
R
=
4m2
v22
R
B20
t21
L2

答:
(1)磁场磁感强度的变化率为
mv2R
B0t1L3

(2)t2时刻后的回路电功率为
4m2
v22
R
B20
t21
L2
举一反三
如图所示,四盏灯的额定功率均相同,额定电压都是110V,现都正常发光,若电源电压不变,当断开电键K时,将出现 (  )
A.c,d两灯正常发光B.b,c,d三灯正常发光
C.c灯将烧毁D.b,c,d三灯均被烧毁
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线,直线b为电阻R两端的电压随电流的变化图线,用该电源和该电阻组成的闭合电路,电源的输出功率为______w,内阻为______Ω.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
下列装置中利用电磁感应原理工作的是(  )
题型:昌平区难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
A.白炽灯B.电饭煲C.电熨斗D.发电机
A、B两电阻的伏安特性曲线如图,它们的电阻之比RA:RB=______;把它们并联在电路中,它们消耗的电功率之比PA:PB=______.魔方格
下列用电器中,能够将电能转化为机械能的是(  )
题型:海淀区难度:| 查看答案
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A.电风扇B.日光灯C.洗衣机D.电熨斗