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如图所示,匀强磁场的磁感应强度为BT,方向竖直向下。在磁场中有一个边长为L米的正方形刚性金属框,ab边质量为m千克,其他三边的质量不计。金属框的总电阻为R。cd边上装有固定水平轴。现在将金属框从水平位置由静止释放,不及一切摩擦。金属框经t秒钟恰好通过竖直位置a′b′cd。求:

(1)在图中标出ab通过最低位置时,金属框中的感应电流的方向。

(2)求上述t秒内金属框中的平均电动势。

(3)若在上述t秒内,金属框中产生的焦耳热为Q,求ab边通过最低位置时受到的安培力。

答案:
解析:

解:

(1)电流方向:d→c→b′→a′→d

(2)平均电动势

(3)能量守恒

E=BLv

由①②③④式可得


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?延庆县一模)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边质量为m,其它三边的质量不计.金属框的总电阻为R,cd边上装有固定的水平轴.现在将金属框从水平位置由静止释放,不计一切摩擦,金属框经时间t恰好通过竖直位置a′b′cd.求:
(1)在图中标出ab通过最低位置时,金属框中感应电流方向.
(2)求在时间t内金属框中的平均感应电动势.
(3)若在时间t内,金属框中产生的焦耳热为Q,求ab边通过最低位置时受到的安培力.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?普陀区一模)如图所示,匀强磁场的磁感强度B=0.8T,竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ,MN=PQ=2m,MP=NQ=1m,ab是用与线框相同的导线制成,它们单位长度的电阻R0=0.1Ω/m,不计摩擦.ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动.
(1)关于ab杆两端的电势差的讨论:
某同学认为:ab杆两端的电势差Uab就是路端电压,ab杆匀速切割磁感线时,感应电动势大小恒定,且内电阻r大小不变.当ab杆滑至线框正中间时,外电路电阻最大,此时,Uab有最大值,也即Uab的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?若他判断错误,你重新分析,并确定Uab的大小:若他的判断正确,请算出Uab的最大值.
(2)关于线框MNPQ的电功率P的讨论:
某同学认为:既然ab杆滑至线框正中间时,路端电压最大,此时线框MNPQ的电功率P也最大,所以P的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?请作出评价,并说明理由.(不需要定量计算.)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?昌平区二模)如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )

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精英家教网如图所示,匀强磁场的磁感应强度为0.3T,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为0.2m,导线中电流为2A. 该导线所受安培力的大小为(  )

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