如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的

如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的

题型:不详难度:来源:
如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R。现将用垂直于线框ab边的水平拉力,将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中:

小题1:通过线框的电流;
小题2:线框中产生的焦耳热;
小题3:线框中a、b两点间的电压大小。
答案

小题1:
小题2:
小题3:
解析
(1)线框产生的感应电动势E=BL2v…………………………………………(1分)
通过线框的电流I=E/R=…………………………………………………(1分)
(2)线框被拉出磁场所需时间t=L1/v…………………………………………(1分)
此过程中线框中产生的焦耳热Q=I2Rt=……………………………(2分)
(3)线框ab边的电阻Rab=……………………………………(2分)
线框中a、b两点间电压的大小U=IRab=…………………………(1分
举一反三
如图所示,长为L,电阻为r=0.30Ω、质量为m=0.10kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,金属棒与导轨间接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻。量程为0~3.OA的电流表串接在一条导轨上,量程为0~1.OV的电压表接在电阻R的两端。垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒向右移动。当金属棒以V=2.0m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏。问:

小题1:满偏的电表是什么表?说明理由。
小题2:拉动金属棒的外力F多大?
小题3:若此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。
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一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图5-1-20甲所示,则下列说法中不正确的是
A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直
B.t=0.01 s时刻Φ的变化率达最大
C.0.02 s时刻感应电动势达到最大
D.该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示

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如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨被固定在水平面上,两者间的距离l=0.6m,两者的电阻均不计。两导轨的左端用导线连接电阻R1及与R1并联的电压表,右端用导线连接电阻R2,已知R1=2Ω,R2=1Ω。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁场区域远离R1、R2,CE的长度d=0.2m,CDEF区域内磁场的磁感应强度随时间的变化如B~t图所示。电阻r=2Ω的金属棒L垂直于导轨放置在离R1较近的AB处,t=0时金属棒在沿导轨水平向右的恒力F作用下由静止开始运动,当金属棒运动到尚离磁场边界CD较远的某一位置时,电压表示数变为零;当金属棒刚进入磁场区域,电压表的示数又变为原来的值,直到金属棒运动到EF处电压表的示数始终保持不变。求:
小题1: t=0.1s时电压表的示数。
小题2:恒力F的大小。
小题3:金属棒从AB运动到EF的过程中整个电路产生的
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关于电磁感应现象,下列说法中正确的是
A.电磁感应现象最先是由奥斯特通过实验发现的
B.电磁感应现象说明了在自然界中电一定能产生磁
C.电磁感应现象是由于线圈受磁场力的作用而产生的
D.电磁感应现象是指闭合回路满足一定的条件产生感应电流的现象

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如图甲所示,水平面上两根足够长的的光滑金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5m,一端通过导线与阻值为R=0.5的电阻连接;导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计;导轨所在位置有磁感应强度为B=1T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向上,现在给金属杆施加一水平向右的的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。求:

小题1:力F的大小;
小题2:t=2s时导体棒的加速度;
小题3:估算3.2s内电阻上产生的热量。
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