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正方形导体框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k。导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为____________;导体框中感应电流做功的功率为____________。
F/m,k2L4/R,
线框在磁场中运动时,各个边所受安培力的合力为零,因此线框所受的合外力就是F,根据牛顿第二定律得加速度:a= F/m
线框产生的感应电动势E=,回路的电流
因此,感应电流做功的功率P=k2L4/R
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25 m,电阻R=0.5 Ω,导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示.
  
(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;
(2)求金属杆运动的加速度;
(3)写出外力F随时间变化的表达式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示, 金属导轨是由倾斜和水平两部分圆滑相接而成, 倾斜部分与水平夹角q =37°,导轨电阻不计。abcd矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场,bc =" ad" =" s" =" 0.20" m。导轨上端搁有垂直于导轨的两根相同金属杆P1、P2,且P1位于ab与P2的中间位置,两杆电阻均为R,它们与导轨的动摩擦因数m =" 0.30," P1杆离水平轨道的高度h =" 0.60m," 现使杆P2不动,让P1杆静止起滑下,杆进入磁场时恰能做匀速运动,最后P1杆停在AA¢位置。

求:
(1)P1杆在水平轨道上滑动的距离x;
(2)P1杆停止后,再释放P2杆,为使P2杆进入磁场时也做匀速运动,事先要把磁场的磁感应强度大小调为原来的多少倍?
(3)若将磁感应强度B调为原来3倍,再释放P2,问P2杆是否有可能与P1杆不碰撞? 为什么?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为,则金属棒ab在这一过程中
A.加速度大小为B.下滑位移大小为
C.产生的焦耳热为D.受到的最大安培力大小为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

阻值为R的电阻和不计电阻的导线组成如图所示的滑轨,滑轨与水平面成α角,匀强磁场垂直滑轨所在的面,宽窄滑轨的宽度是二倍关系,一质量为m电阻不计的导体棒ab垂直滑轨放置,彼此接触良好。不计导体棒与滑轨间的摩擦,导体棒从靠近电阻R处由静止释放,在滑至窄滑轨之前已达匀速,其速度为v,窄滑轨足够长。则下列说法正确的是
A.导体棒进入窄滑轨后,先做加速度逐渐减小的加速运动后作匀速运动
B.导体棒在窄滑轨上匀速运动的速度为2v
C.导体棒在宽窄两滑轨上匀速运动时导体棒产生的电动势相同
D.导体棒在窄滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率是在宽滑轨上匀速运动时电阻R上产生的热功率4倍

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置,在其左端连接为θ=370的光滑金属导轨ge、hc,导轨相距均为=1m,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆与导轨接触良好。金属杆a、b质量均为=0.1kg,电阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余电阻不计。在水平导轨和斜面导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1、B2,且B1=B2=0.5T。已知t=0时起,杆a在外力F1作用下由静止开始水平向右运动,杆在水平向右的F2作用下始终保持静止状态,且F2="0.75+0.2t" (N)。(g取10m/s2

(1)通过计算判断杆a的运动情况;
(2)从t=0时刻起,求1s内通过杆b的电量;
(3)若t=0时刻起,2s内作用在a棒上外力做功为 3.2J,则这段时间内b棒上产生的热量为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图15甲所示,两足够长的光滑金属导轨水平放置,相距为L,一理想电流表和电阻R与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.导体棒质量为m、有效电阻为r.t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向右运动,通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于穿过回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电压U和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中正确的是(设整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用力将线圈abcd匀速拉出匀强磁场,下列说法正确的是
A.拉力所做的功等于线圈所产生的热量
B.当速度一定时,线圈电阻越大,所需拉力越小
C.对同一线圈,消耗的功率与运动速度成正比
D.在拉出全过程中,导线横截面所通过的电量与快拉、慢拉无关

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两根相距为L=1m的足够长的金属导轨如图所示放置,一组导轨水平,另一组平行导轨与水平面成37°角,拐角处连接一阻值为R=1Ω的电阻。质量均为m=1kg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=0.5,导轨电阻不计,两杆的电阻均为R=1Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=1T,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作用下沿导轨向右匀速运动时,静止的cd杆所受摩擦力为最大静摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s2. 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

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