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如圖12-19所示，磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強度B沿y方向沒有變化，沿x方向均勻增加,每經過1cm增加量為1.0×10－4T，即。有一個長L=20cm，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運動。問：

（1）線圈中感應電動勢E是多少？
（2）如果線圈電阻R=0.02Ω，線圈消耗的電功率是多少？
（3）為保持線圈的勻速運動，需要多大外力？機械功率是多少？
(1)4×10-5V  (2)W (3)  (4) W
(1)設線圈向右移動一距離ΔS，則通過線圈的磁通量變化為：
，而所需時間為，  
根據(jù)法拉第電磁感應定律可感應電動勢力為V.
(2)根據(jù)歐姆定律可得感應電流A，     
力F=
電功率P=IE=W          （4分）
(3)電流方向是沿逆時針方向的，導線dc受到向左的力，導線ab受到向右的力。線圈做
勻速運動，所受合力應為零。根據(jù)能量守恒得機械功率P機=P=W.（4分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一平直絕緣斜面足夠長，與水平面的夾角為θ；空間存在著磁感應強度大小為B，寬度為L的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直斜面向下；一個質量為m、電阻為R、邊長為a的正方形金屬線框沿斜面向上滑動，線框向上滑動離開磁場時的速度剛好是剛進入磁場時速度的1/4，離開磁場后線框能沿斜面繼續(xù)滑行一段距離，然后沿斜面滑下并勻速進入磁場.已知正方形線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ.求:
（1）線框沿斜面下滑過程中勻速進入磁場時的速度v2.
（2）線框在沿斜面上滑階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）兩根金屬導軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導軌左端接有電阻R=10Ω，導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質量為m=0.1kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導軌下滑（金屬棒a b與導軌間的摩擦不計）。如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大值。求此過程中金屬棒達到的最大速度和電阻中產生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，磁場寬度為，正方形金屬框邊長為，每邊電阻均為R/4，金屬框以速度v的勻速直線穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，當金屬框cd邊到達磁場左邊緣時，勻強磁場磁感應強度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化．
（1）求金屬框進入磁場階段，通過回路的電荷量；
（2）在圖丙i－t坐標平面上畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內感應電流i隨時間t的變化圖線（取逆時針方向為電流正方向）；
（3）求金屬框穿過磁場區(qū)的過程中cd邊克服安培力做的功W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，兩個門形金屬線框放在光滑水平面上，虛線范圍內是一個勻強磁場。若線框A向B運動，則能進入B(有接觸而無摩擦)，當A、B接觸的短暫時間內A的運動情況是       (       )
A．加速向BB．加速離開BC．減速向BD．靜止不動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，一興趣小組探索利用地磁場能否發(fā)電.他們把兩段約10 m長的有包皮的銅絲導線絞在一起當搖繩，用另外兩段導線把搖繩與一靈敏電流表相連.兩個同學搖動搖繩，靈敏電流表指針偏轉，證明了利用地磁場能夠發(fā)電.關于該探索性實驗，以下說法正確的是（   ）
A．靈敏電流表的指針左右擺動
B．靈敏電流表的指針向一個方向擺動
C．搖繩的兩個同學沿南北方向站立時，靈敏電流表的指針擺動角度大
D．搖繩的兩個同學沿東西方向站立時，靈敏電流表的指針擺動角度大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸轉動，線圈共100匝，轉速為(10/π)r/s，在轉動過程中穿過線圈磁通量的最大值為0.03Wb，則線圈平面轉到與磁感線平行時，感應電動勢為多少？當線圈平面轉到與中性面夾角為π/3時，感應電動勢為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根相距為d足夠長的平行金屬導軌位于水平的xOy平面內，導軌與x軸平行，一端接有阻值為R的電阻.在x>0的一側存在豎直向下的勻強磁場，一電阻為r的金屬直桿與金屬導軌垂直放置，且接觸良好，并可在導軌上滑動.開始時，金屬直桿位于x=0處，現(xiàn)給金屬桿一大小為v0、方向沿x軸正方向的初速度.在運動過程中有一大小可調節(jié)的平行于x軸的外力F作用在金屬桿上，使金屬桿保持大小為a，方向沿x軸負方向的恒定加速度運動.金屬導軌電阻可忽略不計.求：

⑴金屬桿減速過程中到達x0的位置時，金屬桿的感應電動勢E；
⑵回路中感應電流方向發(fā)生改變時，金屬桿在軌道上的位置；
⑶若金屬桿質量為m，請推導出外力F隨金屬桿在x軸上的位置（x）變化關系的表達式.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的平行金屬導軌MN、PQ平行放置，間距為L，與水平面成角，導軌與固定電阻R1和R2相連，且R1=R2=R．R1支路串聯(lián)開關S，原來S閉合，勻強磁場垂直導軌平面斜向上。有一質量為m的導體棒ab與導軌垂直放置，接觸面粗糙且始終接觸良好，導體棒的有效電阻也為R，現(xiàn)讓導體棒從靜止釋放沿導軌下滑，當導體棒運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時速率為v，此時整個電路消耗的電功率為重力功率的3/4。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，導軌電阻不計。試求：
（1）在上述穩(wěn)定狀態(tài)時，導體棒ab中的電流I和磁感應強度B的大��；
（2）如果導體棒從靜止釋放沿導軌下滑距離后運動達到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路產生的電熱是多少？
（3）斷開開關S后，導體棒沿導軌下滑一段距離后，通過導體棒ab的電量為q，求這段距離是多少？

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