如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置
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如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置
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如图所示,竖直平行导轨间距l=20cm,导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感强度B=1T。接通电键后ab棒由静止释放,不计空气阻力,设导轨足够长。求试分析ab棒的运动性质和最终速度的大小。(g取10m/s
2
)
答案
V=1m/s。
解析
导体棒向下运动,产生感应电流,导体受到安培力的作用,则随着安培力的增加,加速度逐渐减小,最后当重力与安培力相等时,做匀速运动。有:
故ab棒的运动性质为:做加速度减小的加速运动,最终作匀速运动V=1m/s。
举一反三
如图所示,边长为2
的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个由某种材料做成的边长为
、粗细均匀的正方形导线框abcd所在平面与磁场方向垂直;导线框、虚线框的对角线重合,导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度V沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是( )
A.导线框进入磁场区域的过程中有向里收缩的趋势
B.导线框中有感应电流的时间为
C.导线框的
对角线有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为
D.导线框的
对角线有一半进入磁场时,导线框
两点间的电压为
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矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动,对于线圈中产生的交变电流:( )
A.交变电流的周期一定等于线圈转动周期
B.线圈磁通量最大时,感应电动势达到最大值
C.线圈每次通过中性面,感应电流达到最大值
D.线圈每次通过中性面,感应电动势达为零
题型:不详
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一个200匝,面积0.2m
2
的均匀圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈垂直。若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则在此过程中,磁通量的变化率是
=______Wb/s,线圈中的感应电动势为E=______V。
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如图所示,电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动,线框中接有电阻R=0.4Ω线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体ab的长度L=0.4m,运动速度v=5.0m/s.线框的电阻不计。
⑴电源的电动势(即产生的感应电动势)为多少?电路abcd中的电流为多少?
⑵求导体ab所受的安培力的大小,并判断其方向。
⑶外力做功的功率是多少?
题型:不详
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如右图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,下边界与x轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的
题型:不详
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