如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1,v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1:v2=1:2,则在这两次过程中求:(1)回路电
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如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1,v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1:v2=1:2,则在这两次过程中求:(1)回路电
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v
1
,v
2
的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v
1
:v
2
=1:2,则在这两次过程中求:
(1)回路电流I
1
:I
2
=?
(2)产生的热量Q
1
:Q
2
=?
(3)通过任一截面的电荷量q
1
:q
2
=?
(4)外力的功率P
1
:P
2
=?
答案
(1)回路中感应电流为:I=
E
R
=
BLv
R
,I∝v,则得:I
1
:I
2
=v
1
:v
2
=1:2.
(2)产生的热量为:Q=I
2
Rt=(
BLv
R
)
2
R
•
S
v
=
B
2
L
2
Sv
R
,Q∝v,则得:Q
1
:Q
2
=v
1
:v
2
=1:2.
(3)通过任一截面的电荷量为:q=It=
BLv
R
•
S
v
=
BLS
R
,q与v无关,则得:q
1
:q
2
=1:1.
(4)由于棒匀速运动,外力的功率等于回路中的功率,即得:P=I
2
R=(
BLv
R
)
2
R=
B
2
L
2
v
2
R
,P∝v
2
,则得:P
1
:P
2
=
v
21
:
v
22
=1:4
答:(1)回路电流I
1
:I
2
=1:2.
(2)产生的热量Q
1
:Q
2
=1:2.
(3)通过任一截面的电荷量q
1
:q
2
=1:1.
(4)外力的功率P
1
:P
2
=1:4.
举一反三
如图所示,一金属棒ab可沿接有电阻R的足够长的竖直导体框架无摩擦且与框保持良好接触地滑动,已知框架间有方向如图的匀强磁场,不计其余电阻.那么在棒ab由静止开始沿框架下落至稳定状态的过程中,以下说法正确的是( )
A.电阻上的焦耳热等于重力做的功
B.克服安培力做的功等于金属棒机械能的增量
C.重力与安培力做的功的和等于金属棒机械能的增量
D.重力做功等于电阻上的焦耳热与金属棒动能增量之和
题型:不详
难度:
|
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如图所示,有导线ab长0.2m,在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以3m/s的速度做切割磁感线运动,导线垂直磁感线,运动方向跟磁感线及直导线均垂直,则导线中的感应电动势大小为( )
A.3.00V
B.0.60V
C.0.40V
D.0.20V
题型:不详
难度:
|
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一个10匝、面积为0.1m
2
的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面垂直,开始时磁感应强度为0.1T,之后经过0.05s磁感应强度均匀增加到0.5T.在此过程中
(1)穿过线圈的磁通量的变化量是多少?
(2)磁通量的平均变化率是多少?
(3)线圈中的感应电动势的大小是多少?
题型:不详
难度:
|
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竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m,电阻不计,置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中,磁场垂直于导轨平面向里,如图所示,质量为10g,电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后,紧贴光滑导轨下滑(始终能处于水平位置).(取g=10m/s
2
)问:
(1)PQ在下落中达到的最大速度多大?
(2)到通过PQ的电量达到0.2C时,PQ下落了多大高度?
(3)若PQ在下落中达到最大速度时,通过的电量正好为0.2C,则该过程中产生了多少热量?
题型:不详
难度:
|
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如图甲足够长的平行光滑金属导轨ab、cd倾斜放置,两导轨之间的距离为L=0.5m,导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°,导轨上端a、c之间连接有一阻值为R
1
=4Ω的电阻,下端b、d之间接有一阻值为R
2
=4Ω的小灯泡.有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场的上边界,ij为磁场的下边界,此区域内的感应强度B,随时间t变化的规律如图乙所示,现将一质量为m=0.2kg的金属棒MN,从距离磁场上边界ef的一定距离处,从t=0时刻开始由静止释放,金属棒MN从开始运动到经过磁场的下边界ij的过程中,小灯泡的亮度始终不变.金属棒MN在两轨道间的电阻r=1Ω,其余部分的电阻忽略不计,ef、ij边界均垂直于两导轨.重力加速度g=10m/s
2
.求:
(1)小灯泡的实际功率;
(2)金属棒MN穿出磁场前的最大速率;
(3)整个过程中小灯泡产生的热量.
题型:不详
难度:
|
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