如图所示,匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L,磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B;磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B,边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,以
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如图所示,匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L,磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B;磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B,边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,以
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如图所示,匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L,磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B;磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B,边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,以速度v向右匀速运动,从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅳ停止计时,求在这段时间内线框中电流生热的平均功率是多少?
答案
第一段线框在Ⅰ区运动,根据法拉第电磁感应定律得:
E=BLv
根据欧姆定律得:
I=
E
R
=
BLv
R
从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅰ这个过程中线框产生的热量Q
1
=
I
21
Rt
1
=
2B
2
L
3
v
R
依次可以求出:
从线框bc边刚进入区域Ⅱ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅱ这个过程中线框产生的热量Q
2
=
I
22
Rt
1
=
8B
2
L
3
v
R
从线框bc边刚进入区域Ⅲ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅲ这个过程中线框产生的热量Q
3
=
I
23
Rt
1
=
2B
2
L
3
v
R
从线框bc边刚进入区域Ⅳ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅳ这个过程中线框产生的热量Q
4
=
I
24
Rt
1
=
8B
2
L
3
v
R
在这段时间内线框中电流生热的平均功率
.
P
=
Q
总
t
总
=
5
B
2
L
2
v
2
2R
答:在这段时间内线框中电流生热的平均功率是
5
B
2
L
2
v
2
2R
.
举一反三
如图所示,有一回路竖直放在匀强磁场中,磁场方向垂直于该回路所在平面,其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离,设回路的总电阻恒定为R,当导线AC从静止开始下落后(不计空气阻力),下面说法中正确的是( )
A.导线下落过程中系统的机械能守恒
B.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量
C.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能,另一部分转化为回路的电能
D.导线下落达到稳定速度后再下落的过程中,导线减少的重力势能全部转化为回路的电能
题型:不详
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在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图所示位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则此时圆环中的电功率______;此时圆环的加速度为______.
题型:不详
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如图所示,矩形线圈有N匝,长为a,宽为b,每匝线圈电阻为R,从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出来,那么,产生的感应电动势和流经线圈中的感应电流的大小应为( )
A.E=Bav,
B.E=NBav,
C.E=Bav,
D.E=NBav,
题型:不详
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如图在地球南极上空水平飞行的飞机,机身宽度为d、长度为L,飞机的飞行速度v,由于竖直向上的地磁场的存在,产生电磁感应现象,机舱左右两侧产生的电势差为U,则( )
A.飞机所在处的地磁场磁感应强度等于U/Lv
B.驾驶员左侧机身电势较高
C.飞机所在处的地磁场磁感应强度等于U/dv
D.驾驶员右侧机身电势较高
题型:不详
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由于地磁场的存在,飞机在一定高度水平飞行时,其机翼就会切割磁感线,机翼的两端之间会有一定的电势差.若飞机在北半球水平飞行,则从飞行员的角度看,机翼左端的电势比右端的电势( )
A.低
B.高
C.相等
D.以上情况都有可能
题型:不详
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