均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平
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均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平
题型:同步题
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均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时:
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
答案
解:(1)cd边刚进入磁场时,线框速度
线框中产生的感应电动势
(2)此时线框中的电流
cd两点间的电势差U=I(
R)=
E=
BL
(3)安培力
根据牛顿第二定律mg-F= ma,由a=0
解得下落高度满足
举一反三
如图所示,一矩形线圈abcd,已知ab边长为L
1
,bc边长为L
2
,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO"轴以角速度ω(从图示位置开始)匀速转动,则线圈中的感应电动势的大小为
[ ]
A.0.5BL
1
L
2
ωsinωt
B.0.5BL
1
L
2
ωcosωt
C.BL
1
L
2
ωsinωt
D.BL
1
L
2
ωcosωt
题型:同步题
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长为a,宽为b的线框在磁感应强度为B的匀强磁场中如图所示位置起绕OO"轴匀速转动,则t时刻感应电动势为
[ ]
A.Babωcosωt
B.Babωsinωt
C.2Babωsinωt
D.2Babωcosωt
题型:同步题
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如图所示,均匀金属圆环总电阻为2R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM长为l,电阻为
,M端与环紧密接触,金属杆OM绕过圆心的转动轴O以恒定的角速度ω转动,当电阻为R的一段导线一端和环连接,另一端和金属杆的转动轴O相连接时,下列结论中正确的是
[ ]
A.通过导线R电流的最大值为
B.通过导线R电流的最小值为
C.OM中产生的感应电动势恒为
D.导线R中通过的电流恒为
题型:期末题
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如图所示,均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速v拉出,它的两边固定有带金属滑轮的导电机构,金属框向右运动时总是能与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ两导电机构上,当金属框向右匀速拉出的过程中,电压表的读数(金属框的长为a,宽为b,磁感应强度为B)
[ ]
A.恒定不变,读数为Bbv
B.恒定不变,读数为Bav
C.读数变大
D.读数变小
题型:期末题
难度:
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在操场上,两同学相距L为10 m左右,在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上,面对面将一并联铜芯双绞线像甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω,绳摇动的频率配合节拍器的节奏,保持f=2 Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1 m,电流计的最大值I=3 mA。
(1)试估算地磁场的磁感应强度的数量级___________,数学表达式B=___________。(用R,I,L,f,h等已知量表示)
(2)将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上,那么电流计的读数为___________。
题型:期末题
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