Processing math: 100%
6.如圖所示,勻強磁場Ⅰ、Ⅱ區(qū)的寬度都為2L,磁場區(qū)Ⅰ和Ⅱ之間的無磁場區(qū)寬度為L,磁場Ⅰ、Ⅱ區(qū)內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小均為B,邊長為2L、總電阻為R的均勻正方形導(dǎo)線框abcd,以速度v向右勻速運動,求:
(1)線框bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時,線框所受安培力的大小
(2)從線框bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ開始計時,到線框bc邊剛離開區(qū)域Ⅱ停止計時,在這段時間內(nèi)線框中電流生熱的平均功率.

分析 (1)由E=BLv可以求出感應(yīng)電動勢,然后應(yīng)用歐姆定律求出電流,再應(yīng)用安培力公式求出安培力.
(2)應(yīng)用安培力公式求出安培力,然后應(yīng)用功的計算公式求出克服安培力做功,再應(yīng)用功率公式求出功率.

解答 解:(1)bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時,ab邊在區(qū)域Ⅰ中,
感應(yīng)電動勢:E=2×B×2Lv=4BLv,
感應(yīng)電流:I=ER=4BLvR
線框受到的安培力:F=2×B×I×2L=16B2L2vR;
(2)bc、ad只有一邊在磁場中時,線框受力為:F′=B•2BLvR•2L=4B2L2vR,
從bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ到bc邊剛離開區(qū)域Ⅱ,所用時間:t=5Lv,
在這段時間內(nèi)安培力做功大小為:W=F′•4L+FL=32B2L3vR,
在這段時間內(nèi)線框中電流生熱的平均功率:¯P=Qt=Wt=32B2L2v25R;
答:(1)線框bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時,線框所受安培力的大小為16B2L2vR;
(2)在這段時間內(nèi)線框中電流生熱的平均功率為32B2L2v25R

點評 分析清楚線框的運動過程是解題的前提,要能夠把法拉第電磁感應(yīng)定律與電路知識結(jié)合運用.平均功率等于這個過程產(chǎn)生的總熱量與總的運動時間的比值.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC,∠ABC=60°,透明物質(zhì)的折射率n=3,一束光線在紙面內(nèi)與BC面成θ=30°角的光線射向BC面.求:
①這種透明物質(zhì)對于空氣的臨界角的大小.(結(jié)果可以用三角函數(shù)表示)
②最終的出射光線與最初的入射光線之間的偏轉(zhuǎn)角.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.某同學(xué)用如圖所示裝置做“用雙縫干涉測光的波長”實驗.

①下列說法正確的是C;
A.英國物理學(xué)家麥克斯首先成功地觀察到了光的雙縫干涉現(xiàn)象
B.僅撤去單縫屏,光屏上雙縫干涉的條紋仍然存在
C.圖中的a、b、c三個元件可以分別為濾光片、單縫屏、雙縫屏
D.只要白熾燈、濾光片、雙縫屏、單縫屏都沿著遮光筒的軸線放置,就可以在光屏上成功觀察到清晰的干涉條紋
②該同學(xué)用藍(lán)色濾光片成功地觀察到了如圖乙所示的干涉條紋,若僅將濾光片換成紅色,其它元件及位置都不動,他將看到的條紋是圖丙中的C;

③該同學(xué)某次實驗中,將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊,將該亮條紋定為第1條亮條紋,此時手輪上的示數(shù)記為x1,然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第n條亮條紋中心對齊,記下此時手輪上的示數(shù)為x2(x2>x1),已知雙縫間距為L1,單縫與雙縫的距離為L2,雙縫到光屏的距離為L3,則入射光波長的表達(dá)式為λ=x2x1L1n1L3

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖甲所示,將粗細(xì)均勻的導(dǎo)線做成的正方形線框abcd在磁場上方某高處由靜止釋放,cd邊剛  進(jìn)入磁場時開始計時(t=0),線圈的v一t圖象如圖乙所示,在3to時刻cd邊剛離開磁場時速度  也為v0,已知線圈的質(zhì)量為m、邊長為L,兩條水平虛線L1、L2相距為d(d>3L),虛線之間的勻強磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B,重力加速度為g,則( �。�
A.線框進(jìn)入磁場過程中電流方向為adcba
B.在t0時刻線框的速度為v0-gt0
C.cd邊剛進(jìn)入磁場時c、d兩點間的電勢差為Ucd=34BLv0
D.線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為2mgd

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,光滑斜面的傾角θ=30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊長l1=1m,bc邊的邊長l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg,電阻R=0.1Ω,線框用細(xì)線通過定滑輪與重物相連,重物的質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線與gh線(ef∥gh∥pq∥ab)間有垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B1=0.5T;gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B2=0.5T,如果線框從靜止開始運動,當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場時恰好做勻速直線運動,ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為2.3s,取g=10m/s2,則( �。�
A.全過程焦耳熱等于M的機械能減少量與m動能增加量之差
B.ef線到gh線距離為9.1m
C.ab邊由靜止開始至運動到gh線這段時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱為9J
D.ab邊剛越過gh線瞬間線框的加速度為30m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動,到達(dá)最高點B后返回A,C為AB的中點.下列說法中正確的是(  )
A.小球從A到B過程與從B到A過程,動能變化量的大小相等
B.小球從A到B過程與從B到A過程,機械能變化量的大小相等
C.小球從A到C過程與從C到B過程,動能變化量的大小相等
D.小球從A到C過程與從C到B過程,機械能變化量的大小不相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.如圖所示,Q是固定的點電荷,虛線是以Q為圓心的兩個圓.帶電粒子P在Q的電場中運動,運動軌跡與兩圓在同一平面內(nèi),1、2、3為軌跡上的三個點.若P僅受Q的電場力作用,其在1、2、3點的加速度大小分別為a1、a2、a3,電勢能分別為E1、E2、E3,則( �。�
A.a2>a3>a1,E1>E3>E2B.a2>a3>a1,E2>E3>E1
C.P、Q為異種電荷D.P的運動軌跡為拋物線線

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.某物體以30m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g取10m/s2,5s內(nèi)物體的(  )
A.路程為25 mB.平均速度大小為5 m/s,方向向上
C.速度改變量的大小為10 m/sD.位移大小為25 m,方向向下

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖甲所示,四條水平虛線等間距的分布在同一豎直面內(nèi),相鄰虛線間的距離h=1m,在虛線M1N1與M2N2和M3N3與M4N4之間存在垂直豎直面向里的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度均為B=1.0T,一個矩形金屬線框abcd用細(xì)線靜止懸掛,并且線框的下邊cd與虛線M1N1重合,線框的質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=2.0Ω,ab的長度l1=0.5m,ad的長度l2=2.0m.
現(xiàn)剪斷細(xì)線,線框向下運動的v-t圖象如圖乙所示,并且已知t1時刻cd邊與M2N2重合,t2時刻ab邊與M3N3重合,t3時刻ab邊與M4N4重合,t1-t2的時間間隔△t=0.6s,整個運動過程中線圈平面始終處于豎直方向,g=10m/s2,求:

(1)v1的大��;
(2)0~t2時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量;
(3)t1的大�。�

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案