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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.
(1)线框产生的感应电动势E=BL2v
通过线框的电流I=
E
R
=
BL2v
R

(2)线框被拉出磁场所需时间t=
L1
v

此过程中线框中产生的焦耳热Q=I2Rt=
B2L1L22v
R

(3)线框ab边的电阻Rab=
L2
2(L1+L2)
R
线框中a、b两点间电压的大小 U=IRab=
BL22v
2(L1+L2)

答:(1)通过线框的电流为
BL2v
R

(2)线框中产生的焦耳热为
B2L1L22v
R

(3)线框中a、b两点间的电压大小
BL22v
2(L1+L2)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图1所示,一个匝数为50匝的圆形线圈M,它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图2所示,则ab两点的电势高低与电压表读数正确的为(  )
A.φa>φb,20VB.φa>φb,100VC.φa<φb,20VD.φa<φb,100V

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(2)金属细杆运动到P点时的速度大小;
(3)金属细杆运动到P点时对每一条轨道的压力大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度;
(2)ab棒运动过程中的最大加速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度V向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2V匀速进入同一匀强磁场.则下说法说正确的是(  )
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C.第二次与第一次线圈中最大电流之比为2:1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度V2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是(  )
A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+
B2L2V1
2R
B.cd杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流强度为BL
(V1+V2)
2R
D.μ与V1大小的关系为μ=
2mgR
B2L2v1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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时间t(s)00.100.200.300.400.500.600.70
下滑距离x(m)00.020.080.170.270.370.470.57
求:(1)在0.4s时间内,通过金属棒ab截面的电荷量
(2)金属棒的质量
(3)在0.7s时间内,整个回路产生的热量.

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