如图所示,由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为,每条边的电阻均为,其中边材料的密度较大,其质量为,其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与边重合的水平轴自由转动,不计空气阻力及摩擦。若线框从水平位置由静止释放,经历时间到达竖直位置,此时边的速度为,若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为的匀强磁场中,重力加速度为。求:
(1)线框在竖直位置时,边两端的电压及其所受安培力的大小;
(2)这一过程中,线框中感应电动势的有效值;
(3)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量。
(1)线框在竖直位置时,边两端的电压及其所受安培力的大小;
(2)这一过程中,线框中感应电动势的有效值;
(3)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量。
更新时间:2018-04-11 20:36:17
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【推荐1】如图所示,正方形导线框ABCD每边长L=0.2m,线框电阻R=0.4Ω,质量m=0.1kg,物体M的质量为0.3kg,匀强有界磁场高为L=0.2m,B=1.0T.物体M放在足够长光滑斜面上,斜面倾角为α=30°.物体从静止开始下滑,当线框AC边一进入磁场时,就开始做匀速运动.重力加速度g=10m/s2,求:
(l)线框做匀速运动的速度的大小;
(2)线框做匀速运动过程中,物体M对线框做的功;
(3)线框做匀速运动过程中,若与外界无热交换,线框内能的增量.
(l)线框做匀速运动的速度的大小;
(2)线框做匀速运动过程中,物体M对线框做的功;
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【推荐2】如图所示,倾角的光滑固定斜面上相隔d=0.8m的平行虚线MN与间有磁感应强度大小B=1T、方向垂直斜面向下的匀强磁场。质量m=40g、电阻、边长L=0.2m的正方形单匝金属线圈受到沿斜面向上的恒力作用,线圈进入磁场的过程作速度的匀速运动,线圈的ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时,ab边两端的电压相等。重力加速度。求:
(1)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电荷量q;
(2)恒力F的大小;
(3)线圈通过磁场的过程中,ab边产生的热量。
(1)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电荷量q;
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【推荐1】一边长为L、质量为m的正方形金属细框,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上。宽度为2L的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两虚线为磁场边界,如图(a)所示。
(1)金属框刚进入磁场时,说明其感应电流的方向;
(2)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小;(提示:用动量定理分析)
(3)接第(2)问的运动情形,求金属框从开始到完全进入磁场的过程当中,通过金属框某截面的电荷量;
(4)在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可以忽略,金属框置于导轨上,如图(b)所示。让金属框以与(1)中相同的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求在金属框整个运动过程中,整个回路产生的焦耳热。
(1)金属框刚进入磁场时,说明其感应电流的方向;
(2)使金属框以一定的初速度向右运动,进入磁场。运动过程中金属框的左、右边框始终与磁场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后,速度大小降为它初速度的一半,求金属框的初速度大小;(提示:用动量定理分析)
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【推荐2】如图1所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,其质量为m,电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域,PQ和P´Q´是该匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落,经时间后刚好到达PQ边缘,速度为,假设线框所受的空气阻力恒定。图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度—时间图像。试求:
(1)金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移;
(2)金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量;
(3)金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热。
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【推荐1】如图所示装置由水平轨道、倾角θ=37°的倾斜轨道连接而成,轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场.质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上,刚好不下滑;质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上,用恒力F拉棒cd,使之在水平轨道上向右运动.棒ab、cd与导轨垂直,且两端与导轨保持良好接触,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
⑴求棒ab与导轨间的动摩擦因数;
⑵求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小;
⑶若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中,cd在水平轨道上移动的距离x,求此过程中ab上产生热量Q.
⑴求棒ab与导轨间的动摩擦因数;
⑵求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小;
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【推荐2】电磁感应现象的发现,给电磁的应用开辟了广阔的道路,其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图甲所示的情景。在竖直向下、磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上,导轨间距L=0.5m,导轨左端接有电阻R=0.8Ω,电阻R两端接有电压传感器。质量m=0.5kg,电阻r=0.2Ω的金属杆ab置于导轨上,与导轨垂直,其余电阻不计。现用水平向右的拉力F拉ab杆,使其由静止开始运动。电压传感器将R两端的电压U即时收集并输入计算机,得到U随时间t变化的关系如图乙所示。 求:
(1)电阻R两端的电压U与导体棒速度v的关系;
(2)ab杆的加速度大小;
(3)第3.0s末撤去拉力F,此后电阻R上产生的焦耳热。
(1)电阻R两端的电压U与导体棒速度v的关系;
(2)ab杆的加速度大小;
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【推荐3】如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨(电阻不计)相距为L=0.5m,MN、PQ与水平面的夹角为α=53˚,N、Q两点间接有阻值为R=0.4Ω的电阻,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=1T.现将一质量为m=0.5kg,有效电阻为r=0.1Ω的金属杆ab放在轨道上,且与两轨道垂直,然后由静止释放
(1)导体棒能达到的最大速度是多少?
(2)导体棒由静止开始沿导轨下滑到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热量等于3.2J,则这个过程中导体棒ab的位移?(g=10 m/s2,sin53°=0.8)
(1)导体棒能达到的最大速度是多少?
(2)导体棒由静止开始沿导轨下滑到刚好达到最大速度的过程中,电阻R上产生的焦耳热量等于3.2J,则这个过程中导体棒ab的位移?(g=10 m/s2,sin53°=0.8)
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【推荐1】用单位长度电阻为r=0.05Ω/m的导线绕制一个n=100匝、边长a=0.20m的正方形线圈,线圈两端与阻值R=16Ω的电阻连接构成的闭合回路,如图甲所示。线圈处在均匀磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示。求:
(1)在0~1.0×10-2s时间内,通过R的电荷量是多少;
(2)求交变电流的有效值。
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【推荐2】如图1所示,单匝矩形线圈接有电阻R=4Ω,虚线区域磁场的有效面积S=1m2,磁感应强度B随时间t的变化如图2所示,不计其他一切电阻,求:
(1))0~1s内和1~3s内感应电流分别为多少?
(2)回路中电流的有效值是多少?(可用根式表示)
(1))0~1s内和1~3s内感应电流分别为多少?
(2)回路中电流的有效值是多少?(可用根式表示)
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