正方形金属线框abcd,每边长=0.1m,总质量m=0.1kg,回路总电阻Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上

正方形金属线框abcd,每边长=0.1m,总质量m=0.1kg,回路总电阻Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上

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正方形金属线框abcd,每边长=0.1m,总质量m=0.1kg,回路总电阻Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区,如图,线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动,当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动(g=10m/s2)。问:
(1)线框匀速上升的速度多大?此时磁场对线框的作用力多大?
(2)线框匀速上升过程中,重物M做功多少?其中有多少转变为电能?
答案
(1)3.2m/s   0.4N(2)0.04J
解析
(1)当线框上边ab进入磁场,线圈中产生感应电流I,由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F=BIl    由于线框匀速运动,线框受力平衡,F+mg=Mg
联立求解,得I="8A     " 由欧姆定律可得,E=IR=0.16V
由公式E=Blv,可求出v="3.2m/s    " F=BIl=0.4N
(2)重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J
由能量守恒可得产生的电能为J
举一反三
如图所示,将一个条形磁铁插入闭合线圈中.若第一次插入用时0.2s,第二次插入用时1.0s,那么第一次与第二次流过线圈横截面的电量之比为
A.1:5B.5:1C.1:1D.2:1
 
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如图所示,边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B,方向垂直纸面向外,边长也是a的等边三角形导体框架ABC,在t=0时恰好与磁场的边界重合,而后以周期T绕其中心顺时针方向匀速旋转,于是框架ABC中有感应电流.规定电流按A-B-C-A方向流动时电流为正值,反向流动时为负值.设框架ABC的总电阻为R,试求t=0到t1=T/6时间内平均电流和从t=0到t1=T/2时间内平均电流

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一条形磁铁水平放置,它的左边有一个导体圆环,圆环与条形磁铁在同一竖直平面内,如图所示.如果圆环内通有如图所示方向的电流,并且圆环可以自由运动,那么它在磁场力的作用下将怎样运动?
A.左边向纸外、右边向纸里转动
B.左边向纸里、右边向纸外转动
C.一边俯视逆时针方向转动,同时向左远离磁铁运动
D.一边俯视顺时针方向转动,同时向右向着磁铁运动
 
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如图所示,闭合金属圆环甲套在通电螺线管中部,乙位于通电螺线管左端处,螺线管内电流方向如图.突然断开开关S,金属环内将有感应电流产生.下面的说法中正确的是
A.两环中的感应电流方向相反,且甲环中电流较强
B.两环中的感应电流方向相反,且两环中电流相等
C.两环中的感应电流方向相同,且甲环中电流较强
D.两环中的感应电流方向相同,且两环中电流相等
 
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如图所示,一个螺线管水平放置,它的外面套有三个相同的闭合线圈,现闭合开关给螺线管通电,在闭合开关后的短暂过程中,三个线圈都要受到磁场力作用,下面的说法中正确的是(不计三个线圈之间的相互作用力)

A.b线圈不受力,A.c两线圈受力使它们都向中间靠拢
B.b线圈不受力,A.c两线圈受力使它们都背离中间运动
C.b线圈受力使它沿径向膨胀,A.c两线圈受力使它们都向中间靠拢
D.b线圈受力使它沿径向膨胀,A.c两线圈受力使它们都向中间靠拢且沿径向膨胀
 
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