精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
13.一个边长为a=0.2m的正方形线圈,总电阻为R=0.5Ω,当线圈以v=5m/s的速度匀速通过磁感应强度为B=2T的匀强磁场区域时,线圈平面总保持与磁场垂直.若磁场的宽
度b>0.2m,如图所示,求:
(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小
(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热.

分析 (1)由E=BLv求出感应电动势,由欧姆定律求出感应电流.
(2)由焦耳定律求出整个过程中产生的焦耳热.

解答 解:(1)根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为:
E=Bav=2×0.2×5V=2V,
根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为:
I=$\frac{E}{R}=\frac{2}{0.5}$A=4A;
(2)线圈进入磁场的时间为:
t=$\frac{a}{v}$=$\frac{0.2}{5}s$=0.04s,
则线圈离开磁场的时间也等于0.04s,线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热为:
Q=I2R•2t=42×0.5×2×0.04J=0.64J.
答:(1)线圈进入磁场过程中感应电流的大小为4A;
(2)线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热为0.64J.

点评 本题考查了求感应电流、安培力、线圈产生的热量,应用E=BLv、欧姆定律、安培力公式、焦耳定律、右手定则与左手定则即可正确解题.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、刻度尺、打点计时器,还必须选取的器材是图中的B(填字母代号)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.如图所示,甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则该列机械波的波速为40m/s,在t=0.1s时刻,质点P对平衡位置的位移为-5$\sqrt{2}$cm.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图所示,倾角θ=37°、质量M=5kg的斜面体A静置于水平地面上,可视作质点的小物块B的质量m=2kg.静置于斜面底端.与斜面间动摩擦因数μ=05,重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)若对物块B施加水平向右的推力后,物块与斜面间的摩擦力恰好为零(物块与斜面均能保持静止),推力及斜面体A对地面压力的大小.
(2)撤去水平推力后给物块沿斜面向上一初速度,在物块减速上滑阶段,地面对斜面体A摩擦力的大小和方向.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是(  )
A.铜盘中产生涡流
B.通过灯泡的电流方向为a→b
C.通过灯泡的电流大小为$\frac{{B{L^2}ω}}{R}$
D.若将匀强磁场改为垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中仍有电流流过

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

18.如图所示,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,让长L=0.4m的导体a,b在金属框上以v=15m/s的速度向右匀速滑动.如果导体a,b的电阻r=3Ω,R是标有“6V  12W”的小灯泡,其他导线的电阻可忽略不计,设灯丝的电阻不随温度改变.试求:
(1)a,b导体产生的感应电动势的大小及通过导体的电流方向.
(2)小灯泡实际消耗的电功率.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图所示,光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内,MN、PQ平行且足够长,两轨道间的宽度L=0.50m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻.轨道处于磁感应强度大小B=0.40T,方向竖直向下的匀强磁场中,质量m=0.50kg的导体棒ab垂直于轨道放置.在沿着轨道方向向右的力F作用下,导体棒由静止开始运动,导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直,不计轨道和导体棒的电阻,不计空气阻力,若力F的大小保持不变,且F=1.0N,求:
(1)导体棒能达到的最大速度大小vm
(2)导体棒的速度v=5.0m/s时,导体棒的加速度大小a.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.小船在静水中的速度为4m/s,它要渡过一两岸平直,宽度为100m,水流速度为3m/s的河,则(  )
A.小船的轨迹不可能垂直河岸
B.小船渡河的时间可能为20s
C.小船渡河的速度可能为8m/s
D.小船以最短时间渡河,到达河对岸时被冲下75m远

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨,其间距为L,下端接有阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与斜面垂直(图中未画出).质量为m、阻值大小也为R的金属棒ab与固定在斜面上方的劲度系数为k的绝缘弹簧相接,弹簧处于原长并被锁定.现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0,从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,在上述过程中(  )
A.开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为$\frac{BL{v}_{0}}{2}$
B.通过电阻R的最大电流一定是$\frac{BL{v}_{0}}{2R}$
C.通过电阻R的总电荷量为$\frac{mgBL}{2kR}$
D.回路产生的总热量小于$\frac{1}{2}$mv02+$\frac{{m}^{2}{g}^{2}}{4k}$

查看答案和解析>>

同步练习册答案