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
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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
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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B
0
.t
0
=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t
1
、t
2
、V
2
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)t
2
时刻后的回路电功率.
答案
(1)由v-t图可知道,刚开始t=0时刻线圈加速度为 a=
v
2
t
1
①
此时感应电动势 E=
△Φ
△t
=
△B
△t
L
2
②
I=
E
R
=
△B
△t
?
L
2
R
③
线圈此刻所受安培力为 F=B
0
IL=
B
0
L
3
R
?
△B
△t
④
据牛顿第二定律得 F=ma ⑤
联立①④⑤
得到:
△B
△t
=
m
v
2
R
B
0
t
1
L
3
(2)线圈t
2
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=
E
2
R
=
(2
L
2
?
△B
△t
)
2
R
=
4
m
2
v
22
R
B
20
t
21
L
2
答:
(1)磁场磁感强度的变化率为
m
v
2
R
B
0
t
1
L
3
;
(2)t
2
时刻后的回路电功率为
4
m
2
v
22
R
B
20
t
21
L
2
.
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
题型:不详
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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.
题型:不详
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|
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下列装置中利用电磁感应原理工作的是( )
A.白炽灯
B.电饭煲
C.电熨斗
D.发电机
题型:昌平区
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A、B两电阻的伏安特性曲线如图,它们的电阻之比R
A
:R
B
=______;把它们并联在电路中,它们消耗的电功率之比P
A
:P
B
=______.
题型:不详
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下列用电器中,能够将电能转化为机械能的是( )
A.电风扇
B.日光灯
C.洗衣机
D.电熨斗
题型:海淀区
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