精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,在一个由x轴和曲线为边界包围的空间中存在匀强磁场,曲线方程为(单位:m)()。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为。有一ab边与x轴重合的正方形金属线框在水平拉力F作用下以1.0m/s速度水平向右匀速运动,线框边长为0.4m,线框电阻为0.1,试求:

(1)在线框通过磁场区域的过程中,拉力F的最大瞬时功率是多少?
(2)在下面坐标图中画出线框产生的电流随时间变化图象(取方向为电流正方向)。
(3)线框经过磁场区域的整个过程,拉力F做多少功?
(1)(2)

(3)

试题分析:(1)图中可见,切割磁感线的有效长度即为纵坐标大小,所以

最大电压为E=0.06V
则最大功率为
(2)感应电流,因此感应电流变化规律为正弦形状,且周期相同。
但Lab>0.2,所以经过0.2s线框完全覆盖了磁场,磁通量不变,所以感应电流消失。
到t=0.4s时,线框出磁场,出现感应电流,根据右手定则判断电流方向与刚开始进去的方向相反,即如图
(3)在整个过程中,产生的为交流电,所以用有效值进行计算:有效值为

点评:本题通过电磁感应定律求出交流电的表达式,并通过数学知识画出函数图像,利用有效值求出交流电的发热量
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图4乙所示.以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则图4丙中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是(  )

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,平行导轨间的距离为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面.一根足够长的金属棒水平放在导轨上.金属棒的电阻为r,导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为(  )
A.B.
C.电流方向a→R→b D.电流方向b→R→a

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,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其它电阻均可忽略。ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆,杆长为l,质量为m,杆的两端分别与ab cd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直。现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度的大小为多少?

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,闭合小金属球从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是(   )
A.若是匀强磁场,球在左侧滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,球在左侧滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,球在左侧滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,球在左侧滚上的高度小于h

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,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在0到t1的时间内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向,线框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右.设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)如图所示,在足够长的两条平行金属导轨的左端接有一个定值电阻R0,两导轨间的距离L=0.5m,在虚线的区域内有与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T,虚线间的距离S=1.0m。完全相同的金属棒abcd与导轨垂直放置,两棒间用2.0m长的绝缘轻杆连接。棒与导轨间无摩擦,两棒电阻皆为r=0.3Ω,导轨电阻不计。已知R0=2r。现用一外力从图示位置水平向右拉cd棒,使两棒以v=5.0m/s的速度向右匀速穿过磁场区域。

求:(1)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中通过ab棒的电流大小和方向;
(2)从cd棒刚进磁场到ab棒刚离开磁场的过程中拉力做的功;
(3)若cd棒刚进入磁场时将水平外力去掉,经一段时间cd棒出磁场,求此段时间内通过cd棒的电量。

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,长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面,当长直导线中的电流发生如图所示的变化时(图中所示电流方向为正方向),线框中的感应电流与线框受力情况为
A.t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向右
B.t1到t2时间内,线框内电流的方向为abcda,线框受力向左
C.在t2时刻,线框内电流的方向为abcda,线框受力向右
D.在t3时刻,线框内电流最大,线框受力最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个闭合线圈处在如图所示的按正弦规律变化的磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,下列说法中正确的是(   )
A.在1s末线圈中感应电流最大
B.在2s末线圈中感应电流最大
C.1—2s内的感应电流方向和2—3s内相同
D.1—2s内的感应电流方向和3—4s内相同

查看答案和解析>>

同步练习册答案