如圖所示，邊長(zhǎng)L = 2.5m、質(zhì)量m = 0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合。在力F作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，在5.0s內(nèi)從磁場(chǎng)中拉出。測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示。已知金屬線框的總電阻R = 4.0Ω。

（1）試判斷金屬線框從磁場(chǎng)中拉出的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流的方向，并在圖中標(biāo)出。

（2）t = 2.0s時(shí)金屬線框的速度和力F的大小。

（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場(chǎng)拉出的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

解：

（1）感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颉?/p>

（2）由電流圖象可知，感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律：I = 0.1t

由感應(yīng)電流可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的，

v == 0.2t，線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。加速度a = 0.20 m/s2。

         T = 2.0s時(shí)感應(yīng)電流I2 = 0.20A，v2 = 0.40 m/s。

         安培力FA = BIL = 0.80 × 0.20 × 2.5 = 0.40N

         線框在外力F和安培力FA作用下做加速運(yùn)動(dòng)，F FA = ma

         得力F = 0.50N

（3）金屬線框從磁場(chǎng)拉出的過(guò)程中，拉力做功轉(zhuǎn)化成線框的動(dòng)能和線框中產(chǎn)生的焦耳線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q = W = 1.67J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，邊長(zhǎng)l=1.0m的閉合正方形線圈，其匝數(shù)為10匝，線圈的總電阻r=3.0Ω．線圈所在區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化如圖乙所示．

（1）分別求出在0～0.2s和0.2s～0.3s時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大�。�
（2）在丙圖中畫(huà)出線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的I-t圖象（以線圈中逆時(shí)方向?yàn)殡娏髡较�，至少�?huà)出兩個(gè)周期）；
（3）求出這個(gè)交流電電流的有效值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，邊長(zhǎng)L=20cm的正方形線框abcd共有10匝，靠著墻角放著，線框平面與地面的夾角α=30°．該區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T、水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將cd邊向右拉動(dòng)，ab邊經(jīng)0.1s著地．在這個(gè)過(guò)程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，邊長(zhǎng)L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合．在力F作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，5.0s末時(shí)從磁場(chǎng)中拉出．測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示．已知金屬線框的總電阻R=4.0Ω，求：
（1）t=5.0s時(shí)金屬線框的速度；
（2）t=4.0s時(shí)金屬線框受到的拉力F的大�。�
（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場(chǎng)拉出的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，邊長(zhǎng)L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框總電阻R=4.0Ω，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界MN重合．在水平力作用下由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5.0s從磁場(chǎng)中拉出．金屬線框中電流I隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示．
（1）試判斷金屬線框被拉出的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流方向（在圖中標(biāo)出）；并寫(xiě)出0～5s時(shí)間內(nèi)金屬框的速度隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
（2）求t=2.0s時(shí)金屬線框的速度大小和水平外力的大�。�
（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場(chǎng)拉出的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?馬鞍山模擬）如圖所示，邊長(zhǎng)L=0.2m的正方形線圈abcd，其匝數(shù)n=lO，總電阻r=2Ω，外電路的電阻R=8Ω，ab邊的中點(diǎn)和cd邊的中點(diǎn)的連線00′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界線上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，若線圈從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，以角速度ω=2rad/s繞00′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．則以下判斷中正確的是（　�。�

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