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题目
题型:不详难度:来源:
如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合.线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R.现将用垂直于线框ab边的水平拉力,将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场,此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab边与磁场边界平行.求线框被拉出磁场的过程中:
(1)通过线框的电流;
(2)线框中产生的焦耳热;
(3)线框中a、b两点间的电压大小.
答案
(1)线框产生的感应电动势E=BL2v
通过线框的电流I=
E
R
=
BL2v
R

(2)线框被拉出磁场所需时间t=
L1
v

此过程中线框中产生的焦耳热Q=I2Rt=
B2L1L22v
R

(3)线框ab边的电阻Rab=
L2
2(L1+L2)
R
线框中a、b两点间电压的大小 U=IRab=
BL22v
2(L1+L2)

答:(1)通过线框的电流为
BL2v
R

(2)线框中产生的焦耳热为
B2L1L22v
R

(3)线框中a、b两点间的电压大小
BL22v
2(L1+L2)
核心考点
试题【如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合.线框由同种粗细均匀的】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三
一个连有电容器的U形金属框架放置在匀强磁场中,磁感应强度为B,磁感线方向如图,框架宽L,一根导体棒MN放置在框架上,棒与框架接触良好且相互垂直,若棒向左以速度V匀速运动,则电容器两极板间的电势差Uab=______;电容器______板带正电荷.
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如图,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m、边长为a、总电阻为R的单匝均匀正方形铜线框,线框从位置1开始以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场,到达位置2时线框刚好全部进入磁场,在位置3时线框开始离开匀强磁场,到达位置4时线框刚好全部离开磁场.则(  )
A.在位置1时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B.线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程产生的感应电流方向相反
C.线框从位置1到位置2的过程与从位置3到位置4的过程所受的安培力方向相同
D.从位置1到位置2的过程中流过线框某一截面的电荷量等于
Ba2
R

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如图所示,宽度为L=0.2m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=1Ω的电阻.导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小B=5T.一根质量m=100g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直.求:
(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小.
(2)作用在导体棒上的拉力的大小.
(3)当导体棒匀速运动30cm时撤去拉力,求:运动30cm和撤去拉力至棒停下来的整个过程中电阻R上产生的总热量.
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水平面中的平行导轨P、Q相距L,它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图所示,直导线ab放在P、Q上与导轨垂直相交,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面.若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷,则ab向______沿导轨滑动;如电容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v=______.
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如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为θ=37°,两导轨之间距离为L=0.2m,导轨上端m、n之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场边界,磁感应强度为B=2.0T.一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放,金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω,其余部分的电阻忽略不计,ab、ef均垂直导轨.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度;
(2)ab棒运动过程中的最大加速度.
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