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如图所示,正方形闭合线圈边长为0.2 m,质量为0.1 kg,电阻为0.1 Ω,在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg,匀强磁场磁感应强度为0.5 T,不计一切摩擦,砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时,它恰好做匀速运动.(g取10 m/s2)

(1)求线圈匀速上升的速度;
(2)在线圈匀速进入磁场的过程中,砝码对线圈做了多少功?
(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热?
(1)10m/s   (2)0.4J   (3)0.2J

试题分析:(1)设绳子的拉力为F,
对砝码:
对线框: 
代入数据得:
(2).
(3)由能量转化守恒定律得:
.
点评:电磁感应现象中,导体克服安培力做多少功,就有多少机械能等其他形式的能转化为电能.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行金属导轨竖直放在匀强磁场中,匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有(   )
A.导体下落过程中,机械能守恒
B.导体速度达最大时,加速度最大
C.导体加速度最大时所受的安培力最大
D.导体速度达最大以后,导体减少的重力势能全部转化为R中产生的热量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,有一磁感强度的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的U型金属框架,框架上有一导体保持与框架边垂直接触、且由静止开始下滑。已知,质量为,电阻为,框架光滑且电阻不计,取,求:

(1)导体下落的最大加速度;
(2)导体下落的最大速度;
(3)导体在最大速度时产生的电功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g,下列说法中正确的是(      )

A.P=3mgvsinθ
B.导体棒在速度达到v后做加速度增大的加速运动
C.当导体棒速度达到v时加速度为sinθ
D.在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是   
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h
C.无论如何,环在左侧滚上的高度一定等于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

共有100匝的矩形线圈,在磁感强度为0.1T的匀强磁场中以角速度ω=10rad/s绕线圈的中心轴旋转。已知线圈的长边a=20cm,短边b=10cm,线圈总电阻为2Ω。求
(1)线圈平面转到什么位置时,线圈受到的电磁力矩最大?最大力矩有多大?
(2)线圈平面转到与磁场方向夹角60°时,线圈受到的电磁力矩。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,重为3N的导体棒,放在间距为d=1m的水平放置的导轨上,其中电源电动势E=6V,内阻r=0.5,定值电阻R0=11.5,其它电阻不计。试求:
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为B=2T(图未画出),要使导体棒静止不动,导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大?
(2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成角。如图所示,此时导体棒所受的摩擦力多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一导体棒长l=40cm,在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动,运动的速度v=5.0m/s,若速度方向与磁感线方向夹角β=30°,则导体棒中感应电动势的大小为____V,

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度的大小均为B,方向相反且均垂直于纸面,MN、PQ为其边界,两边界相距l。边长也为l的正方形闭合导线框abcd在外力作用下,以速度v匀速向右运动,规定线框中的电流顺时针方向为正方向,在i--t图像中画出图示位置起感应电流随时间变化的示意图。

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