如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一边长为l的正方形导线框,ab边质量为m,其余边质量不计,cd边有固定的水平轴,导线框可以绕其转动;现将导线框拉至水平位置由静止释放,不计摩擦和空气阻力,导线框经过时间t运动到竖直位置,此时ab边的速度为v,求:
(1)此过程中导线框产生的平均感应电动势的大小;
(2)导线框运动到竖直位置时感应电动势的大小;
(3)过程中线框消耗的电能。
(1)此过程中导线框产生的平均感应电动势的大小;
(2)导线框运动到竖直位置时感应电动势的大小;
(3)过程中线框消耗的电能。
更新时间:2020-05-21 12:53:13
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【推荐1】如图所示.质量m1=0.2kg.电阻R1=0.3Ω,长度l=0.5m的光滑导体棒ab横放在由三段导体杆构成的U型金属框上.框架的质量m2=0.3kg,放在绝缘的水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.导体杆MM'、NN'相互平行,电阻不计且足够长,导体杆MN的电阻R2=0.2Ω,整个装置处于竖直向上的磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中.现垂直于ab施加F=3N的水平力.使ab棒从静止开始无摩擦地运动,且始终与MM'、NN'保持良好接触.当ab棒运动x=0.3m时.框架开始运动.设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力;g取10m/s2.求:
(1)当框架开始运动时,ab棒速度v的大小;
(2)从开始运动到框架开始运动的过程中.导体杆MN上产生的热量Q的大小
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【推荐2】如图(甲)所示,平行光滑金属导轨水平放置,两轨相距L=0.4m,导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连,导轨电阻不计.导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场,其方向与导轨平面垂直向下,磁感应强度B随位置x变化如图(乙)所示.一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直,棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动,且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变.求:
(1)金属棒在x=1m处的速度大小;
(2)金属棒从x=0运动到x=1m过程中,外力F所做的功;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中,流过金属棒的电量.
(1)金属棒在x=1m处的速度大小;
(2)金属棒从x=0运动到x=1m过程中,外力F所做的功;
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【推荐3】如图所示,在竖直平面内,水平且平行的Ⅰ、Ⅱ虚线间距为L,其间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一长为2L、宽为L矩形线框质量为m,电阻为R.开始时,线框下边缘正好与虚线Ⅱ重合,由静止释放,线框上边缘进入磁场后线框一直做减速运动,经过一段时间后,线框上边缘经过虚线Ⅱ瞬间加速度恰为0.重力加速度为g,不计空气阻力.求矩形线框穿过磁场过程中:
(1) 上边缘经过虚线Ⅱ瞬间,线框的速度v.
(2) 磁通量变化率的最大值.
(3) 线框中产生的焦耳热和通过矩形线框的电量q.
(1) 上边缘经过虚线Ⅱ瞬间,线框的速度v.
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【推荐1】如图所示的装置由粗糙倾斜金属轨道和光滑水平金属导轨组成,导轨电阻不计,导轨间距均为。倾斜导轨的倾角为,且存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为;水平导轨区域存在着方向竖直向上的、磁感应强度大小也为的匀强磁场。一根足够长的轻质绝缘细线绕过定滑轮,一端系在金属棒的中点上,另一端悬挂一质量为的物块,当金属棒静止时,金属棒恰好不上滑。现用水平向右的恒定外力(大小未知)使金属棒由静止开始向右运动,经过一段时间,金属棒达到最大速度,此时金属棒恰好不下滑,撤去外力直到停止运动。已知金属棒、长均为,均垂直于导轨且始终与导轨接触良好,金属棒的电阻为,已知金属棒的电阻为,二者质量均为,金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为。
(1)求外力的大小;
(2)求金属棒的最大速度;
(3)设从开始到金属棒达到最大速度时通过金属棒的电荷量为,求从金属棒开始运动到停止过程中,金属棒上产生的焦耳热。
(1)求外力的大小;
(2)求金属棒的最大速度;
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【推荐2】如图甲,在水平桌面上固定着两根相距L=20cm、相互平行的无电阻轨道P、Q,轨道一端固定一根电阻R=0.02Ω的导体棒a,轨道上横置一根质量m=40g、电阻可忽略不计的金属棒b,两棒相距也为L=20cm。该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中。开始时,磁感应强度B0=0.1T。设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它由静止开始做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与轨道间的滑动摩擦力大小;
(2)若从t=0开始,磁感应强度B随时间t按图丙中图像所示的规律变化,求在金属棒b开始运动前,这个装置释放的热量。
(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它由静止开始做匀加速直线运动。此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示。求b棒做匀加速运动的加速度及b棒与轨道间的滑动摩擦力大小;
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【推荐3】如图所示,MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=0.50m,导轨平面与水平面间夹角θ=37°,N、Q间连接一个电阻R=4.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1.0T。将一根质量m=0.05kg的金属棒放在导轨的ab位置,金属棒的电阻为r=1.0Ω,导轨的电阻不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50。现将金属棒在ab位置由静止释放,当金属棒滑行至cd处时达到最大速度,已知位置cd与ab之间的距离s=3.0 m,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)金属棒下滑过程中的最大速度;
(2)金属棒由ab滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
(1)金属棒下滑过程中的最大速度;
(2)金属棒由ab滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
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