如图4-4-22所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5 m,接有R=0.2 Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,现有一导体棒a
题型:不详难度:来源:
如图4-4-22所示,一水平放置的平行导体框宽度L=0.5 m,接有R=0.2 Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下,现有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,框架及导体棒ab电阻不计,当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,试求:
(1)导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向; (2)要维持ab向右匀速运动,作用在ab上的水平外力为多少?方向怎样? (3)电阻R上产生的热功率多大? |
答案
(1)0.8 V 由b向a ;(2)0.8 N 水平向右;(3)3.2 W |
解析
(1)导体棒ab垂直切割磁感线,产生的电动势大小为 E=BLv=0.4×0.5×4.0 V=0.8 V, 由右手定则知感应电流的方向由b向a. (2)导体棒ab相当于电源,由闭合电路欧姆定律得 回路电流I== A=4.0 A, 导体棒ab所受的安培力 F=BIL=0.4×0.5×4.0 N=0.8 N, 由左手定则知其方向水平向左. ab匀速运动,所以水平拉力F′=F=0.8 N,方向水平向右. (3)R上的热功率:P=I2R=4.02×0.2 W=3.2 W. |
举一反三
如图所示,边长为L的正方形导线框质量为,由距磁场H高处自由下落,其下边进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边刚穿出磁场时,速度减为边刚进入磁场时的一半,磁场的宽度边也为L,则线框穿过匀强磁场过程中发出的焦耳热为 ( )
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如图10所示,水平面上的两根光滑金属杆ab、cd构成平行导轨,导轨的宽度L=0.4m,处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.1T.电阻R=0.4Ω.导体棒e f沿导轨向右做匀速运动,速度v=5m/s.导轨和导体棒的电阻均忽略不计.求:
(1)导体棒 e f切割磁感线产生的感应电动势的大小; (2)通过电阻R的电流的大小和方向. (3)导体棒 e f所受安培力的大小 |
图甲所示,一足够大的正方形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场,其顶点a在直线MN上,且ab与MN的夹角为45°。一边长为L的正方形导线框从图示位置沿直线MN以速度υ匀速穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流的正方向,图乙表示整个过程导线框中感应电流i随时间t(以为单位)变化的图象,正确的是 |
一个正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动,能产生感应电流的是: |
穿过一个电阻为1Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀地增加3Wb,则 A.线圈中感应电动势每秒增大3V B.线圈中感应电流不变,等于3A C.线圈中感应电流每秒减小3A D.线圈中感应电流每秒增大3A。 |
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