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试求:
金属棒MN运动达到稳定状态后,1s钟内外力F所做的功并说明能量的转化是否守恒.
能量的转化是守恒的
最初MN、PQ均刚好保持静止。根据其受力情况可知MN、PQ与导轨间最大静摩擦力……(1)当用外力F作用MN棒时…(2)
故MN开始沿导轨加速上滑,棒中产生感应电动势,回路中形成感应电流。因此,棒MN又将受到安培力作用。当MN棒所受外力的合力为零时,金属棒MN达最大速度,设为Vm,则
……(3)其中……(4)……(5)     
……(6)考虑此时棒PQ的受力情况,应有保持静止。所以有……(7)  联立(3)至(7)式可得……(8)
金属棒达稳定状态后,1s内位移为……(9)
……(10)对应时间内:

说明能量的转化是守恒的.
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

关于磁带录音机在录、放音过程中的主要工作原理,下列说法正确的是(   )
A.放音过程是电磁感应,录音过程是电流的磁效应
B.录音过程是电磁感应,放音过程是电流的磁效应
C.录、放音的过程都是电磁感应
D.录、放音的过程都是电流的磁效应

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

有一面积为100 cm2的金属环,电阻为0.1 Ω,环中磁场变化规律如下图所示,且磁场方向垂直于环面向里.在t1到t2这段时间内,环中流过的电荷量是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一根粗金属棒MN固定放置,它的M一端连一个定值电阻R,定值电阻的另一端连接在金属轴O上.另外一根长为l的金属棒aba端与轴O相连,b端与MN棒上的一点接触,此时abMN间的夹角为45°角,如图所示.空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度大小为B.现使ab棒以O为轴逆时针匀速转动一周,转动角速度大小为ω,转动过程中凡能与MN棒接触的都接触良好,两金属棒的电阻都可忽略不计.

(1)写出电阻R中有电流存在的时间.
(2)写出这段时间内感应电流i随时间t变化的关系式.
(3)求出这段时间内流过电阻R的总电量.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,长L1L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中,⑴拉力F大小;⑵拉力的功率P⑶拉力做的功W⑷线圈中产生的电热Q;⑸通过线圈某一截面的电荷量q

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

高频焊接是一种常用的焊接方法,图1是焊接的原理示意图。将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3W×m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响。
(1)求环形金属工件中感应电流的大小,在图3中画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
(2)求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3)求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场上边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).求:

小题1:棒ab在离开磁场下边界时的速度;
小题2:棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热;        
小题3:试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况。                                                              

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×10-3Wb增加到1.2×10-2Wb,则线圈中的感应电动势E=______,线圈中的电流强度I=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.09Wb,求线圈中的感应电动势?若线圈的电阻是10Ω,把它与一个电阻为990Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流是多大?(8分)

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