如图所示,两平行金属导轨之间的距离为L=0.6m,两导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ=37°,电阻R的阻值为1Ω(其余电阻不计),一质量为m=0.1kg的导体
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如图所示,两平行金属导轨之间的距离为L=0.6m,两导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ=37°,电阻R的阻值为1Ω(其余电阻不计),一质量为m=0.1kg的导体
题型:不详
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如图所示,两平行金属导轨之间的距离为L=0.6m,两导轨所在平面与水平面之间的夹角为θ=37°,电阻R的阻值为1Ω(其余电阻不计),一质量为m=0.1kg的导体棒横放在导轨上,整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,方向垂直导轨平面斜向上,已知导体棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ=0.3,今由静止释放导体棒,导体棒沿导轨下滑s=3m,开始做匀速直线运动.已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s
2
,求:
(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)导体棒下滑s的过程中产生的电能.(立体图转化为平面图)
答案
(1)导体棒受到的安培力:
F=BIL=BL
BLv
R
=
B
2
L
2
v
R
,
导体棒做匀速直线运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:mgsin37°=
B
2
L
2
v
R
+μmgcos37°,
解得:v=10m/s;
(2)在导体棒下滑的过程中,由能量守恒定律得:
mgssin37°=E+μmgscos37°+
1
2
mv
2
,解得,产生的电能E=0.28J;
答:(1)导体棒匀速运动的速度为10m/s;
(2)导体棒下滑s的过程中产生的电能0.28J.
举一反三
如图甲所示,一个电阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R
1
连接成闭合回路.线圈的半径为r.在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,图中B
0
和t
0
已知.导线电阻不计.求:0至t
0
时间内,
(1)通过电阻R
1
电流I的大小和方向;
(2)通过电阻R
1
的电荷量q;
(3)电阻R
1
上产生的热量Q.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一个100匝的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为200cm
2
,线圈的电阻为1Ω,在线圈外接一个阻值为4Ω的电阻和一个理想电压表.线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中,磁感强度随时间变化规律如B-t图所示,求:
(1)t=3s时穿过线圈的磁通量.
(2)t=5s时,电压表的读数.
题型:不详
难度:
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如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( )
A.与线圈匝数成正比
B.与线圈边长的平方成正比
C.与导线的电阻率成正比
D.与导线横截面积成正比
题型:不详
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如图所示,在方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框ab边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l,线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中( )
A.ab间的电压为
4Blv
3
B.ad间的电压为
2Blv
3
C.线框中的电流在ab边产生的热量为
8
B
2
l
3
v
3R
D.线框中的电流在ad边产生的热量为
2
B
2
l
3
v
3R
题型:不详
难度:
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如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有一垂直于磁场的矩形金属线圈,其长为0.4m、其宽为0.5m,电阻为R=0.2Ω,当磁感应强度按图乙所示规律变化时,线框中有感应电流产生.求:
(1)前两秒内线圈中感应电动势的大小;
(2)在丙图中画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向为正);
(3)线框3s内发的热.
题型:不详
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