如图甲所示,空间有一宽为0.2m的匀强磁场区域,磁感应强2T,方向垂直纸面向外,abcd是由均匀电阻丝做成的边长0.1m的正方形线框,总电阻为1Ω,线框以垂直磁
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如图甲所示,空间有一宽为0.2m的匀强磁场区域,磁感应强2T,方向垂直纸面向外,abcd是由均匀电阻丝做成的边长0.1m的正方形线框,总电阻为1Ω,线框以垂直磁
题型:不详
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如图甲所示,空间有一宽为0.2m的匀强磁场区域,磁感应强2T,方向垂直纸面向外,abcd是由均匀电阻丝做成的边长0.1m的正方形线框,总电阻为1Ω,线框以垂直磁场边界的速度10m/s匀速通过磁场区域,在运动过程中,线框ab 、cd两边始终与磁场边界平行,设线框刚进入磁场的位置t=0求:
(1)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(2)画出线框穿过磁场过程中,cd两端电势差U
cd
随时间t变化的图象(不需要分析说明)
答案
(1)0.08J
(2)如图所示
解析
试题分析:(1)感应电动势
进入磁场的过程中,所用时间为
线框中产生的焦耳热:
全过程线框中产生的焦耳热:
(2)线框穿过磁场过程中,cd两端电势差U
cd
随时间t变化的图象如图所示
点评:电磁感应中常常考查与电路的结合及能量的转化关系,在解题时要注意哪部分导体可以看作电源,分清内外电路;同时要注意分析能量的转化一守恒。
举一反三
如图所示,电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为
θ
,导轨间距为
l
,轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场,磁感应强度大小为
B
,方向垂直于导轨平面向上.电阻相同、质量均为
m
的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上,甲金属杆恰好处在磁场的上边界处,甲、乙相距也为
l
.在静止释放两金属杆的同时,对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力,使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度
a=gsinθ
做匀加速直线运动,金属杆乙进入磁场时即做匀速运动.
(1) 求金属杆的电阻
R
;
(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中,金属杆乙中所产生的焦耳热为
Q
,求外力
F
在此过程中所做的功.
题型:不详
难度:
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如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M"N"的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是( )
题型:不详
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一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B
1
的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为B
2
的匀强磁场,最后进入没有磁场的右边空间,如图所示.若B
1
=2B
2
,方向均始终和线圈平面垂直,则在所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方向为正)
题型:不详
难度:
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如图(a)所示的螺线管的匝数n=1500,横截面积S=20cm
2
,电阻r=1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R
1
=10Ω,R
2
=3.5Ω。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化,方向水平向右。计算R
1
上消耗的电功率。
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如图所示,甲图中的电容器C原来不带电,除电阻R外,其余部分电阻均不计,光滑且足够长的导轨水平放置,现给导体棒ab水平向右的初速度v(V>E/BL),则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是 ( )
A.三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动
B.甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动,乙中导体棒ab最终静止
C.甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动,乙中导体棒ab最终静止
D.三种情形下导体棒ab最终均静止
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