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一个边长为a=1m的正方形线圈,总电阻为R=2Ω,当线圈以v=2m/s的速度通过磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场区域时,线圈平面总保持与磁场垂直.若磁场的宽度b>1m,如图所示,求:
(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小;
(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.
(1)感应电动势E=BLv,
感应电流I=
BLv
R
=
0.5×1×2
2
=0.5A;
(2)线圈进入磁场的时间t=
a
v
=
1
2
=0.5s,
则线圈离开磁场的时间也等于0.5s,
线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热:
Q=I2R?2t=0.52×2×2×0.5=0.5J;
答:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小为0.5A;
(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热为0.5J.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图在金属线框的开口处,接有一个10μF的电容器,线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度以5×10-3T/s的速率增加,如果已知线框面积为102m2,则电容器上板带______电,下板带______电,电容器带的电量为______C.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场,将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中,规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正.当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时,下图中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L=0.6m,导轨间接有定值电阻R=2Ω,框架平面与水平面之间的夹角为θ=37°,不计导体框架的电阻.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面向上,磁感应强度大小为B=1T.导体棒ab的质量为m=0.1kg,电阻为r=1Ω,垂直放在导轨上并由静止释放,当导体棒下滑距离为x=3.75m时速度达到v=4m/s.求:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37=0.8)
(1)导体棒ab下滑的最大加速度;
(2)导体棒ab下滑的最大速度;
(3)导体棒速度增加到4m/s过程中整个电路产生的热量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,让闭合矩形线圈abcd从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这一段时间里,图5所示的四个V-t图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动,导线位于水平方向的匀强磁场中,回路电阻R,将MN由静止开始释放后的一小段时间内,MN运动的加速度可能是(  )
A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.无法确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,MN、PQ是与水平面成θ角的两条平行光滑且足够长的金属导轨,其电阻忽略不计.空间存在着垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导体棒ab、cd垂直于导轨放置,且与轨道接触良好,每根导体棒的质量均为m,电阻均为r,轨道宽度为L.与导轨平行的绝缘细线一端固定,另一端与ab棒中点连接,细线承受的最大拉力Tm=2mgsinθ.今将cd棒由静止释放,则细线被拉断时,cd棒的(  )
A.速度大小是
2mgrsinθ
B2L2
B.速度大小是
mgrsinθ
B2L2
C.加速度大小是2gsinθ
D.加速度大小是0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,竖直平面内有一金属环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为
R
2
的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为______.

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