如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2).
(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;
(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(3)计算4s内回路产生的焦耳热.
(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;
(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(3)计算4s内回路产生的焦耳热.
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更新时间:2019-01-30 18:14:09
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【推荐1】图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图,由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为n=50匝,电阻r=1.0 Ω,在它的c、d两端接一阻值R=9.0 Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间按图乙所示的规律变化,可在受电线圈中产生电动势最大值为20 V的正弦交流电,设磁场竖直向上.求:
(1)在t=π×10-3 s时,受电线圈中产生电流的大小,c、d两端哪端电势高?
(2)在一个周期内,电阻R上产生的热量;
(3)从t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量。
(1)在t=π×10-3 s时,受电线圈中产生电流的大小,c、d两端哪端电势高?
(2)在一个周期内,电阻R上产生的热量;
(3)从t1到t2时间内,通过电阻R的电荷量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/28/6bbbc9f1-fd16-470e-a9a2-1679031f6d68.png?resizew=414)
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【推荐2】如图所示,单匝线圈平面与水平方向夹角θ=
,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,线圈电阻
,匀强磁场磁感应强度B=0.6T,则
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?
(2)把线圈以cd为轴顺时针转过
角的过程中,产生的感应电流方向?(用图中字母表示)
(3)在(2)过程中通过线圈磁通量的变化量为多少?
(4)在(2)过程中通过导线横截面的电荷量为多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/260200d547998bcac50a4a491382e7f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ee2cebd832ad70a6391679ca197a69b7.png)
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?
(2)把线圈以cd为轴顺时针转过
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbf2d033664f89ef059ac8303622a3bf.png)
(3)在(2)过程中通过线圈磁通量的变化量为多少?
(4)在(2)过程中通过导线横截面的电荷量为多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/14/2943246181277696/2943773212360704/STEM/755b162f-bf01-4c13-82a4-5150291f355d.png?resizew=180)
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【推荐1】矩形单匝线圈abcd如甲图所示,长ab=20cm,宽bc=10cm,线圈回路总电阻R=10Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。图乙所示该磁场的磁感强度B随时间t的变化规律,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/a5ae490a-8155-423b-b739-da1a6821b35f.png?resizew=309)
(1)线圈回路中产生的感应电动势和感应电流的大小;
(2)当t=30s时,线圈的ab边所受的安培力大小;
(3)在1min内线圈回路产生的焦耳热。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/25/a5ae490a-8155-423b-b739-da1a6821b35f.png?resizew=309)
(1)线圈回路中产生的感应电动势和感应电流的大小;
(2)当t=30s时,线圈的ab边所受的安培力大小;
(3)在1min内线圈回路产生的焦耳热。
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【推荐2】如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻
,边长
。求:
(1)在
时,金属框中的感应电动势大小E;
(2)在
到
时间内金属框中产生的热量Q。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad27728afcf1261cffc2d70685eb382e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3d68704caa65bdf8b14be3669342d1f.png)
(1)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/449e5e92edc08bec39879262a80d43a3.png)
(2)在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3fe21bfe3f54cb228f13b9a277442c84.png)
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【推荐1】两根相距l=1m的平行光滑长金属导轨(电阻不计)被固定在绝缘水平面上,左端接有R=2Ω的电阻,导轨间区域加上与导轨垂直、方向垂直纸面的磁场,磁场方向分布如图所示,磁场宽度相同且其宽度d=0.6m,磁感应强度B1=
T、B2=0.8T。现有电阻r=1Ω的导体棒ab(长为l)垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab以v=5m/s的速度从边界MN进入磁场后始终做匀速运动,求:
(1)导体棒ab进入磁场B1区域时拉力的功率;
(2)导体棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电荷量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/695eae1ebb413ebbd49deab82cf41f63.png)
(1)导体棒ab进入磁场B1区域时拉力的功率;
(2)导体棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电荷量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/26/2449902363385856/2451905256210432/STEM/f7a124dc-de27-4a1e-ae70-25a5036b9e4a.png?resizew=296)
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【推荐2】如图所示,在倾角θ=30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。两根质量均为m的金属棒a、b分别垂直放置在导轨上EF、GH位置,其中a 棒用平行于导轨的细线跨过光滑定滑轮与重物c 连接。已知EF上方导轨的电阻与到EF的距离x有关,EF下方的导轨没有电阻。现在由静止释放a、b、c,a、c一起以加速度
做匀加速运动,b棒刚好仍静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直,a、b棒电阻不计,与导轨电接触良好。
(1)求重物c的质量;
(2)求EF上方每根导轨的电阻与到EF的距离x之间的关系;
(3)某时刻t,与a棒连接的细线突然被拉断,求细线被拉断的瞬间a 棒的加速度大小;
(4)在第(3)问中,假设细线被拉断的瞬间,a、b棒的重力突然消失。求从释放a、b、c 到a、b棒的速度稳定过程中,a棒克服安培力做的功。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aaec810e4f1ebf269763e23156ac6cf.png)
(1)求重物c的质量;
(2)求EF上方每根导轨的电阻与到EF的距离x之间的关系;
(3)某时刻t,与a棒连接的细线突然被拉断,求细线被拉断的瞬间a 棒的加速度大小;
(4)在第(3)问中,假设细线被拉断的瞬间,a、b棒的重力突然消失。求从释放a、b、c 到a、b棒的速度稳定过程中,a棒克服安培力做的功。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/7/08928d7b-e398-46ce-baa8-5fd0a1513510.png?resizew=266)
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(0.65)
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【推荐3】如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M 和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,质量m=1kg,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。现使ab以v0=10m/s的速度向右做匀速运动。
(1)使ab棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。
(1)使ab棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2013/8/29/1575458027692032/1575458055979008/STEM/8adf2f78-d860-4658-aa55-38a8bf595448.png?resizew=213)
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