如图所示,可绕固定轴OO"转动的正方形线框的边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线圈的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力。线框从水平位置由静止释放,
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如图所示,可绕固定轴OO"转动的正方形线框的边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线圈的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力。线框从水平位置由静止释放,
题型:0103 月考题
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如图所示,可绕固定轴OO"转动的正方形线框的边长l=0.5m,仅ab边有质量m=0.1kg,线圈的总电阻R=1Ω,不计摩擦和空气阻力。线框从水平位置由静止释放,到达竖直位置历时t=0.1s,设线框始终处在方向竖直向下,磁感应强度B=4×10
-2
T的匀强磁场中,g=10m/s
2
。求:
(1)这个过程中平均电流的大小和方向;
(2)若这个过程中产生的焦耳热Q=0.3J,求线框到达竖直位置时ab边受到的安培力的大小和方向。
答案
解:(1)在△t=0.1s内,线框磁通量的变化△Φ=Bl
2
由法拉第电磁感应定律得平均感应电动势:
平均电流
由愣次定律判断电流的方向为:b→a→d→c→b
(2)根据能的转化和守恒定律得:
到达竖直位置时:
此时线框中的电流:
ab边受到的安培力:F=BIl=4×10
-2
×0.04×0.5N =8×10
-4
N
由左手定则判定,安培力的方向水平向左
举一反三
把电流强度均为I,长度均为l的两小段通电直导线分别置于磁场中的1、2两点处时,两小段通电直导线所受磁场力的大小分别为F
1
和F
2
,若已知1、2两点处磁感应强度的大小关系为B
1
<B
2
,则必有
[ ]
A.B
1
=
B.B
2
=
C.F
1
<F
2
D.以上都不对
题型:江西省专项题
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如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段曲ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
[ ]
A.方向沿纸面向上,大小为
B.方向沿纸面同上,大小为
C.方向沿纸面向下,大小为
D.方向沿纸面向下,大小为
题型:江西省专项题
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如图所示,质量为m的铜棒搭在U形导线框右端,棒长和框宽均为L,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后,在磁场力作用下铜棒被平抛出去,下落h后落在水平面上,水平位移为s。则闭合电键后通过铜棒的电荷量Q=___________。
题型:江西省专项题
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如图所示,在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨,倾角为θ,导轨间距为L,在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线,接以如图所示的电源,电流强度为I,通电导线恰好静止,则匀强磁场的磁感强度必须满足一定条件,下述所给条件正确的是
[ ]
A.B=mgsinθ/IL,方向垂直斜面向上
B.B=mgcosθ/IL,方向垂直斜面向下
C.B=mg/IL,方向沿斜面水平向左
D.B=mgtgθ/IL,方向竖直向上
题型:专项题
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已知某地的地磁场的水平分量为B=3×10
-5
T,该地一高层建筑安装了高l00m的金属杆作为避雷针,如图所示。在某次雷雨天气中,某一时刻的放电电流为2×10
5
A,此时金属杆所受磁场力
[ ]
A.大小为300N
B.大小为600N
C.方向由东向西
D.方向由西向东
题型:专项题
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