如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R.在宽度为2L的区域内存在着磁感应强

如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R.在宽度为2L的区域内存在着磁感应强

题型:海淀区二模难度:来源:
如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R.在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下.线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直.求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc魔方格
答案
(1)cd边进入磁场时产生的感应电动势为  E=BLv                                    
整个回路的电阻为  R=6R                                  
回路中的电流为
  I=
E
R
=
BLv
6R
                                 
ab边两端电压的大小为 Uab=IR=
1
6
BLv
                          
(2)为维持线框匀速运动,外力应始终等于安培力,即:F=F       
线框所受安培力为F=BIL=
B2L2v
6R

则水平拉力 F=F=
B2L2v
6R
                           
(3)整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为
  t=
x
v
=
4L
v
                       
整个过程中bc段金属导线上产生的电热为
Qbc=I22Rt=(
BLv
6R
)2
?2R?
4L
v
=
2B2L3v
9R
       
 答:
 (1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab
1
6
BLv;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小为
B2L2v
6R

(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc 是
2B2L3v
9R
举一反三
如图所示,MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨,置于磁感强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为
R
2
的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则(  )
A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.ab两点间的电压为BLv
C.a端电势比b端高
D.外力F做的功等于电路中产生的焦耳热
魔方格
题型:东莞模拟难度:| 查看答案
如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”型,底部导轨面水平,倾斜部分与水平面成θ角,导轨与固定电阻R相连,整个装置处于竖直向上的大小为B的匀强磁场中.导体棒ab和cd,质量均为m,垂直于导轨放置,且与导轨间接触良好,两导体棒的电阻与固定电阻R阻值相等,其余部分电阻不计,当导体棒cd沿底部导轨向右以速度为v匀速滑动时,导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态,则导体棒ab消耗的热功率与cd棒克服安培力做功的功率之比为______,电阻R的阻值为______.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,闭合开关S后,A灯与B灯均发光,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,以下说法中正确的是(  )
A.A灯变暗
B.B灯变亮
C.电源的输出功率可能减小
D.电源的总功率可能增大
魔方格
题型:徐州三模难度:| 查看答案
如图所示电路中,已知电流表A中没有电流,欲保持电流 表中仍没有电流,则下列改变中可行的是(  )
A.只增加R1的值B.只减少R2的值
C.只增加R3的值D.只增加R4的值
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,竖直放置的平行光滑金属导轨(电阻不计),上端接一阻值为R的电阻,电阻值为2R的金属棒ab与导轨接触良好,整个装置处在垂直导轨平面向外的匀强磁场中.将金属棒ab由静止释放,当金属棒的速度为v时,电阻上的电功率为P,则此时(  )
A.重力功率可能为PB.重力功率可能为3P
C.安培力大小为P/vD.安培力大小为3P/v
魔方格
题型:唐山一模难度:| 查看答案
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