题目
题型:东城区二模难度:来源:
(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向;
(2)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q;
(3)如果磁感应强度大小未知,已知完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s,求小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q.
答案
由闭合电路欧姆定律得,线圈中电流I=
E |
R |
0.5 |
1 |
由楞次定律知,线圈中感应电流方向为 M→Q→P→N→M
(2)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
q=I△t=
E |
R |
又E=
△Φ |
△t |
联立得q=
BS |
R |
(3)设小车完全进入磁场后速度为v,
在小车进入磁场从t时刻到t+△t时刻(△t→0)过程中,根据牛顿第二定律得
-BIL=-m
△v |
△t |
即-BLI△t=m△v
两边求和得
则得 BLq=m(v0-v)
设小车出磁场的过程中流过线圈横截面的电量为q′,
同理得 BLq′=m(v-v1)
又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同,因而有 q=q′
故得 v0-v=v-v1 即 v=
v0+v1 |
2 |
所以,小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量为
Q=
1 |
2 |
v | 20 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
答:(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小是0.5A,方向为 M→Q→P→N→M;
(2)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q是5×10-3C;
(3)小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q是32J.
核心考点
试题【如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=0.01kg、电阻R=1Ω的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,MN边长为L=0.】;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
(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v.
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx.