如图所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨由静止下滑,导轨的间距l=10cm,足够长的导轨上端接有电阻R=0.4Ω,金属杆电阻r=0.1Ω,导轨电阻不
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如图所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨由静止下滑,导轨的间距l=10cm,足够长的导轨上端接有电阻R=0.4Ω,金属杆电阻r=0.1Ω,导轨电阻不
题型:不详
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来源:
如图所示,MN为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨由静止下滑,导轨的间距l=10cm,足够长的导轨上端接有电阻R=0.4Ω,金属杆电阻r=0.1Ω,导轨电阻不计,整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中.若杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能,求稳定下落时MN杆的下落速度v=?
答案
2m/s
解析
试题分析:由杆稳定下落时,每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能
则 mgv=0.02W
又稳定时 mg=BIl
这时电流
这时电动势 E=Blv
解得 v=2m/s
点评:导体切割磁感线产生感应电动势时,切割磁感线的导体可等效于电源;导轨及电路电阻等效于外部电路,所以求得电动势后,电磁感应问题就转化为电路问题,应用闭合电路欧姆定律即可求解.当MN匀速运动时,从能的转化与守恒角度看,重力做功消耗的机械能全部转化为回路中的电能,因而回路中的电功率应等于重力的机械功率。
举一反三
如图所示,匀强磁场方向竖直向下,磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动,边长为L,总电阻为R,ab边质量为m,其他三边质量不计,现将abcd拉至水平位置,并由静止释放,经时间t到达竖直位置,产生热量为Q,若重力加速度为g,则ab边在最低位置所受安培力大小等于( ).
A.
B.BL
C.
D.
题型:不详
难度:
|
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把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速率是 v ,第二次拉出速率是 2 v ,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是
,拉力功率之比是
,线框产生的热量之比是
,通过导线截面的电量之比是
。
题型:不详
难度:
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如图所示,正方形闭合线圈边长为0.2 m,质量为0.1 kg,电阻为0.1 Ω,在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg,匀强磁场磁感应强度为0.5 T,不计一切摩擦,砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时,它恰好做匀速运动.(g取10 m/s
2
)
(1)求线圈匀速上升的速度;
(2)在线圈匀速进入磁场的过程中,砝码对线圈做了多少功?
(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热?
题型:不详
难度:
|
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闭合导体线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示位置匀速向右拉出匀强磁场。若第一次用0.5 s拉出,线圈产生的热量为Q
1
,通过导线横截面的电荷量为
q
1
;第二次用0.3 s拉出,线圈产生的热量为Q
2
,通过导线横截面的电荷量为
q
2
,则 ( )
A.
Q
1
<
Q
2
,
q
1
<
q
2
B.
Q
1
>
Q
2
,
q
1
>
q
2
C.
Q
1
>
Q
2
,
q
1
=
q
2
D.
Q
1
<
Q
2
,
q
1
=
q
2
题型:不详
难度:
|
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如图所示,一水平放置的平行导体框架宽度L="0.5" m,接有电阻R="0.2" Ω,磁感应强度B="0.4" T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,仅有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体ab电阻不计,当ab以v="4" m/s的速度向右匀速滑动时。试求:
(1) 回路中感应电动势的大小
(2) 要维持ab向右匀速运动,作用在ab上的水平力大小
(3) 电阻R上产生的热功率
题型:不详
难度:
|
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