精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
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.求:

(1)第二次与第一次线圈中最大电流之比;
(2)第二次与第一次外力做功的最大功率之比;
(3)第二次与第一次线圈中产生热量之比.
(1)2∶1 (2)4∶1(3)2∶1  
(1)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,线框中感应电动势其中L为CD边的长度.                                            
此时线框中的感应电流为,其中R为线框的总电阻.   
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中的感应电流最大值为
所以第二次与第一次线圈中最大电流之比为2∶1                     (4分)
(2)线圈以速度v匀速进入磁场,当CD边在磁场中时,CD边受安培力最大,最大值为 .由于线圈做匀速运动,所以此时外力也最大,且外力大小等于安培力大小,此时外力的功率为.                 
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,外力的最大功率为
所以第二次与第一次外力做功的最大功率之比为4∶1                   (4分)
(3)线圈以速度v匀速进入磁场,线框中的感应电流为
设AD边长为l则线框经过时间完全进入磁场,此后线框中不再有感应电流.所以第一次线框中产生的热量为         
同理,线圈以速度2v匀速进入磁场时,线框中产生的热量为                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
所以第二次与第一次线圈中产生热量之比为2∶1                       (4分)           
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在光滑的水平面上存在着两个磁感应强度大小相等,方向相反的匀强磁场区域,其宽度均为l,如图所示.一个质量为m、边长为l的正方形线框,在水平恒力作用下,从静止开始运动l,速度达到v0,进人左边磁场时恰好作匀速运动.求:

(1)当ab边刚越过中界线2时,线框的加速度.
(2)当ab边刚越过中界线2和边界线3的中间位置时,线框又恰好做匀速运动,求线框从开始进人边界线1到ab边到达界线2、3中间位置的过程中,共产生多少热量.
 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框从开始运动到最高点所用的时间;
(3)线框落地时的速度的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题




存在匀强磁场.磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B.P、M间所接阻值为R的
电阻.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其有效电
阻为r.现从静止释放ab,当它沿轨道下滑距离s时,达到
最大速度.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.
求:
(1)金属杆ab运动的最大速度;
(2)金属秆ab运动的加速度为gsin时,电阻R上的电功率;
(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中,克服安培力所做的功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,
求:(1)t=2s末绳的张力大小?
(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为d的两水平直线分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方ab边距h处由静止开始释放,当ab边进入磁场时速度为cd边刚穿出磁场时速度也为。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中 (       )
A.线框一直都有感应电流
B.线框一定有减速运动的过程
C.线框不可能有匀速运动的过程
D.线框产生的总热量为mg(d+h+L)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑斜面的倾角,在斜面上放置一矩形线框abcdab边的边长为1 m,bc边的边长为0. 8 m ,线框的质量M="4" kg,电阻为0. 1Ω,线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连,滑轮的质量不计,重物的质量m="1" kg,斜面上efgh为斜面上有界匀强磁场的边界,与斜面的底边平行,efgh的间距为1. 8 m,磁场方向垂直于斜面向上,B="0." 5 T,开始cd边离gh边的距离为2.25 m,由静止释放,线框恰好能匀速穿过ef边界,线框滑动过程中cd边始终与底边平行,求:(设斜面足够长,重物m不会与滑轮接触,g取10
(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小。
(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量。
(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2。图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。某次测试时,外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动,电刷端和端接电流传感器,电流传感器记录的图象如图3所示(I为已知量),取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦

(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E的大小,并指明电刷哪个接电源正极;
(2)求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率
(3)为了能够获得更多的电能,依据所学的物理知识,请你提出改进该装置的三条建议。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图9甲所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面(纸面)向里,具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针的电流方向为正)随时间t的变化图线I-t图可能是图9乙中的(  )




图9

查看答案和解析>>

同步练习册答案