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(10分)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.

解析试题分析:要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化
在t=0时刻,穿过线圈平面的磁通量
Φ1=B0S=B0l2
设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为
Φ2=Bl(l+vt)
由Φ1=Φ2.
考点:本题考查法拉第电磁感应定律

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示,直导线MN竖直放置并通以向上的电流I,矩形金属线框abcd与MN处在同一平面,ab边与MN平行,则(   )

A.线框向左平移时,线框中有感应电流 
B.线框竖直向上平移时,线框中有感应电流 
C.线框以MN为轴转动时,线框中有感应电流 
D.MN中电流突然变化时,线框中有感应电流 

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,线圈ABCO面积为0.4m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为_________Wb。在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了_________Wb。(可以用根式表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,环形导线a中有顺时针方向的电流,a环外有两个同心导线圈b、c,与环形导线a在同一平面内,则穿过线圈b、c的磁通量______。(填>,=,<);如下图所示,虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场,虚线圆a外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈b、c,与虚线圆a在同一平面内,则穿过线圈b、c的磁通量____(填>,=,<)。

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如左图所示 ,线圈匝数n=200匝,直径d1=40cm,电阻r=2Ω,线圈与阻值R=6Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按右图所示规律变化,则通过电阻R的电流方向__________(由A流向B或由B流向A)和电压表的示数_________V。(结果中π予以保留)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,磁场的磁感应强度为B。线圈匝数为n,电阻为r,长为l1,宽为l2,转动角速度为ω。线圈两端外接阻值为R的电阻和一个理想交流电流表。求:

(1)线圈转至图示位置时的感应电动势;
(2)电流表的读数;
(3)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
         
(1)细线对金属棒拉力的功率P多大?
(2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?
(3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(本题9分)如图所示,在一磁感应强度B的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距L平行金属导轨(导轨的电阻不计)。在两根导轨的左端连接一阻值R的电阻,导轨上有一根长为L,电阻为r的金属棒AB与导轨正交放置。不计金属棒与导轨间的摩擦力,当金属棒以速度v向右做匀速运动时,求

(1)金属棒AB切割磁感线运动产生的感应电动势E和金属棒AB中电流的方向?
(2)电阻R两端的电压U?
(3)使金属棒做匀速运动的水平向右的外力F多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d.当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:

(1)电阻R中的电流强度大小和方向;
(2)使金属棒做匀速运动的外力;
(3)金属棒ab两端点间的电势差.

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