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如图12-4-13所示,电阻为R的矩形线框,长为l,宽为a,在外力作用下,以速度向右匀速运动,通过宽度为d,磁感应强度为B的匀强磁场.当时,外力做功为__________;当时,外力做功为___________.
  
时,线框运动的情况是:线框进入磁场→全部进入磁场在磁场中运动→线框离开磁场→全部离开磁场.整个线框在磁场中匀速运动时,磁通量没有变化,没有感应电流,没有安培力,无需外力做功.所以外力做功的过程是线框进入磁场与线框离开磁场的两个过程中.这两个过程中线框都是以速度匀速运动,
所以:
而线框在有感应电流产生的过程中的运动时间为
外力做的功为
时,线框运动的情况是:线框进入磁场→全部磁场区域在线框内(横向)→线框离开磁场→全部离开磁场.全部磁场区域在线框内线框匀速运动,磁通量没有变化,没有感应电流,没有安培力,无需外力做功.所以外力做功的过程是线框右边框进入磁场与线框左边框离开磁场的两个过程中.这两个过程中线框都是以速度匀速运动,所以:
而线框在有感应电流产生的过程中的运动时间为
外力做的功为
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在光滑的水平面上存在着两个磁感应强度大小相等,方向相反的匀强磁场区域,其宽度均为l,如图所示.一个质量为m、边长为l的正方形线框,在水平恒力作用下,从静止开始运动l,速度达到v0,进人左边磁场时恰好作匀速运动.求:

(1)当ab边刚越过中界线2时,线框的加速度.
(2)当ab边刚越过中界线2和边界线3的中间位置时,线框又恰好做匀速运动,求线框从开始进人边界线1到ab边到达界线2、3中间位置的过程中,共产生多少热量.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,相距为d的两水平直线分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m。将线框在磁场上方ab边距h处由静止开始释放,当ab边进入磁场时速度为cd边刚穿出磁场时速度也为。从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中 (       )
A.线框一直都有感应电流
B.线框一定有减速运动的过程
C.线框不可能有匀速运动的过程
D.线框产生的总热量为mg(d+h+L)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑斜面的倾角,在斜面上放置一矩形线框abcdab边的边长为1 m,bc边的边长为0. 8 m ,线框的质量M="4" kg,电阻为0. 1Ω,线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连,滑轮的质量不计,重物的质量m="1" kg,斜面上efgh为斜面上有界匀强磁场的边界,与斜面的底边平行,efgh的间距为1. 8 m,磁场方向垂直于斜面向上,B="0." 5 T,开始cd边离gh边的距离为2.25 m,由静止释放,线框恰好能匀速穿过ef边界,线框滑动过程中cd边始终与底边平行,求:(设斜面足够长,重物m不会与滑轮接触,g取10
(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小。
(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量。
(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

金属导线AC垂直于CD,AC、CD的长度均为1m,电阻均为,在磁感应强度为1T的匀强磁场中以的速度匀速向下运动,如图12-11所示,则导线AC中产生的感应电动势大小是_______V,导线CD中的感应电动势大小是________V.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图12-3-15所示,有一磁感应强度为B=0.40T的匀强磁场,其磁感线垂直地穿过半径的金属环,OA是一根金属棒,它贴着圆环沿顺时针方向绕O点匀速转动,OA棒的电阻,电路上三只电阻,圆环与其他导线的电阻不计,当电阻消耗的电功率为时,OA棒的角速度多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12-2-16所示,线圈由A位置开始下落,若它在磁场中受到的磁场力总小于重力,则在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时加速度的关系为(     )

A、>>>              B、>>  
C、>>             D、>

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用。图1中,线圈的匝数为n,ab长度为L1,bc长度为L2。图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是90°。某次测试时,外力使线圈以角速度ω逆时针匀速转动,电刷端和端接电流传感器,电流传感器记录的图象如图3所示(I为已知量),取边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻。不计线圈转动轴处的摩擦

(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E的大小,并指明电刷哪个接电源正极;
(2)求闭合电路的总电阻和外力做功的平均功率
(3)为了能够获得更多的电能,依据所学的物理知识,请你提出改进该装置的三条建议。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m.有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I。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。求:

(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小
(3)流经电流表电流的最大值

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