如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1、L2之间和L3、L4之间均存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在的平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与 L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)线圈的长度;
(2)在0~t1时间内,通过线圈的电荷量;
(3)0~t3时间内,线圈产生的热量。
(1)线圈的长度;
(2)在0~t1时间内,通过线圈的电荷量;
(3)0~t3时间内,线圈产生的热量。
更新时间:2017-06-01 07:25:44
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【推荐1】在图甲中,直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场,第1象限内的磁感应强度大小为2B,第3象限内的磁感应强度大小为B,磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为L,圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动,导线框回路电阻为R.
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)
(3)求线框匀速转动一周产生的热量.
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)
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【推荐2】如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和,其中段的电阻为R。在宽度为的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直。求:
(1)线框进入磁场区域的过程中,拉力的冲量的大小;
(2)线框进入和离开磁场的整个过程中,边金属导线上产生的电热。
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【推荐1】质量为m、边长为L的均匀导线首尾相接制成的单匝正方形闭合导线框abcd,总电阻为R。将其置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方,磁场的上边界水平,导线框最低点c到的高度为h,如图所示。将导线框由静止释放,当导线框一半面积进入磁场时,恰好处于平衡状态,导线框平面保持在竖直平面内,且b、d两点的连线始终水平,已知重力加速度大小为g,不计空气阻力。求:
(1)导线框一半面积进入磁场时,导线框的速度大小v;
(2)导线框从静止下落到一半面积进入磁场的过程中,导线框产生的热量Q;
(3)导线框从静止下落到完全进入磁场的过程中,通过导线框某一横截面的电荷量q。
(1)导线框一半面积进入磁场时,导线框的速度大小v;
(2)导线框从静止下落到一半面积进入磁场的过程中,导线框产生的热量Q;
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【推荐2】如图所示,水平的平行虚线间距为d,中间有沿水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个阻值为R的正方形单匝金属线圈边长为l,且有l<d,线圈质量为m,线圈在磁场上方某一高度处由静止释放,保持线圈平面与磁场方向垂直,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等,均为v,不计空气阻力,求:
(1)进入磁场的过程,通过线圈的电荷量;
(2)进入磁场瞬间,线圈的加速度;
(3)线圈出磁场过程中产生的焦耳热。
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(2)进入磁场瞬间,线圈的加速度;
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【推荐3】某种飞船的电磁缓冲装置结构简化图如图所示。在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨NP、MQ。导轨内侧安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。绝缘缓冲底座上绕有n匝闭合矩形线圈,线圈总电阻为R,ab边长为L。假设整个返回舱以速度与地面碰撞后,绝缘缓冲底座立即停下,船舱主体在磁场作用下减速,从而实现缓冲。返回舱质量为m,地球表面重力加速度为g,一切摩擦阻力不计,缓冲装置质量忽略不计。
(1)求绝缘缓冲底座的线圈中最大感应电流的大小
(2)若船舱主体向下移动距离H后速度减为v,此过程中缓冲线圈中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
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