如圖為俯視圖,abcd是一邊長為l的勻質(zhì)正方形導線框,總電阻為R,放在光滑的水平面上,今使線框在外力作用下以恒定速度v水平向右穿過方向垂直于水平面向里的勻強磁場區(qū)域.已知磁感應(yīng)強度大小為B,磁場寬度為3l,求

(1)線框在進入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)的兩個過程中的感應(yīng)電流方向和感應(yīng)電動勢的大小
(2)線框在進入磁場區(qū)和穿出磁場區(qū)的兩個過程中a、b兩點間電勢差的大。
(1)E=Blv(2)
(1)感應(yīng)電流方向 進入時:adcba(或逆時針)穿出時:dabcd(或順時針)
感應(yīng)電動勢的大小均為    E=Blv
(2)導線框在進入磁區(qū)過程中,ab相當于電源,等效電路如下圖甲所示.
E=Blv,r=R,RR,I=,
Uab為端電壓;所以Uab=IR.
導線框在穿出磁區(qū)過程中,cd相當于電源,等效電路如下圖乙所示.
E=Blv,r=R,RR,I=,
Uab=IRab×R=.

說明:第一、二問各9分
本題考查導線框在磁場中運動的問題,根據(jù)右手定則判定感應(yīng)電動勢方向,根據(jù)速度計算大小,再由閉合電路歐姆定律計算出電流和電壓即可;
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,單匝線圈abcd在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場,第二次以速度2v勻速進入同一勻強磁場。第一次與第二次線圈中感應(yīng)電流之比為      ,回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比為      。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩根平行光滑導軌豎直放置,相距L=0.1 m,處于垂直軌道平面的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=10 T,質(zhì)量m=0.1 kg、電阻為R=2 Ω的金屬桿ab接在兩導軌間,在開關(guān)S斷開時讓ab自由下落,ab下落過程中、始終保持與導軌垂直并與之接觸良好,設(shè)導軌足夠長且電阻不計,取g=10 m/s2,當下落h=0.8 m時,開關(guān)S閉合.若從開關(guān)S閉合時開始計時,則ab下滑的速度v隨時間t變化的圖象是圖中的(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2010·上海物理)21.如圖,金屬環(huán)A用輕繩懸掛,與長直螺線管共軸,并位于其左側(cè),若變阻器滑片P向左移動,則金屬環(huán)A將向_____(填“左”或“右”)運動,并有_____(填“收縮”或“擴張”)趨勢。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A如圖所示,面積為0.2 m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方問垂直于線圈平面,已知磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律為B=(2+0.2t)T,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,求 a、b兩點間電壓Uab  (       )
A.2.4VB.0.024VC.4VD.1.6V

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落,在下落過程中,下列判斷中正確的是(  )
A.金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒
B.金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量
C.金屬環(huán)的機械能先減小后增大
D.磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,平行金屬導軌與水平面間夾角均為θ= 370 ,導軌間距為 lm ,電阻不計,導軌足夠長。兩根金屬棒 ab 和 a' b'的質(zhì)量都是0.2kg,電阻都是 1Ω ,與導軌垂直放置且接觸良好,金屬棒a' b'和導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5 ,設(shè)金屬棒a' b'受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。金屬棒ab和導軌無摩擦,導軌平面PMKO處存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場,導軌平面PMNQ處存在著沿軌道平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度 B 的大小相同。用外力讓a' b'固定不動,將金屬棒ab 由靜止釋放,當 ab 下滑速度達到穩(wěn)定時,整個回路消耗的電功率為 18W。求:
(1)ab 棒達到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度時,其下滑速度已經(jīng)達到穩(wěn)定,此過程中回路電流產(chǎn)生的焦耳熱 Q ;
(3)在ab棒下滑過程中某時刻將 a' b'固定解除,為確保a' b'始終保持靜止,則a' b'固定解除時ab棒的速度大小滿足什么條件? ( g ="10m" / s2,sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用導線做成圓形或正方形回路,這些回路與一直導線構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣),下列組合中,切斷直導線中的電流時,閉合回路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(  )

下列說法正確的是(  )
A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
B.線圈中的磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
C.線圈處在磁場越強的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大
D.線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,不計電阻的平行金屬導軌與水平夾角37°放置,導軌間距為L=1 m,上端接有電阻R=3 Ω,虛線OO′ 下方是垂直于導軌平面的勻強磁場.現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=1 Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放,桿下滑過程中始終與導軌垂直并保持良好接觸,桿下滑過程中的v-t圖象如圖乙所示.(取g=10 m/s2)

求:(1)磁感應(yīng)強度B;
(2)桿在磁場中下滑0.1s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.

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