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将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa,置于倾角为α=37°的斜面上,ab边与斜面的底线MN平行,如图所示。m,线框总电阻为R=0.02Ω,ab边的质量为m= 0.01 kg,其余各边的质量均忽略不计,框架可绕过c、f点的固定轴自由转动,现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度与时间的关系为B= 0.5t T,磁场方向与cdef面垂直。(cos37°=0.8,sin37°=0.6)

(1)求线框中感应电流的大小,并指出ab段导线上感应电流的方向;

(2)t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零,并求从t=0开始到该时刻通过ab边的电量是多少。

解析:(1)由题设条件可得:V  (2分)

所以感应电流A  (2分)

根据楞次定律可判断,感应电流的方向从ab。(2分)

   (2)ab边所受的安培力为  (2分)

方向垂直于斜面向上,当框架的ab边对斜面的压力为零时,有

  (2分)

由以上各式解得:t=0.8s  (2分)

t=0开始到该时刻通过ab边的电量q=It=0.8C   (2分)

(或用求解均可)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

将一个矩形金属线框折成“L”形框架abcdefa(∠dcb=∠efa=90°),置于倾角为α=37°的斜面上,ab边与斜面底边MN平行,如图所示.ab=bc=cd=de=ef=fa=0.2m,线框总电阻为R=0.02Ω,ab边和de边的质量均为m=0.01kg,其余四边的质量均不计,框架可绕过c、f点的固定轴转动.现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感强度与时间关系为B=kt(k=0.5T/s),磁场方向与cdef面垂直.
(1)求线框中感应电流的大小,并指明ab段导线上感应电流的方向;
(2)t为何值时,框架开始绕固定轴转动?

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科目:高中物理 来源: 题型:

ie将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa,置于倾角为α=37°的斜面上,ab边与斜面的底线MN平行,如图所示。m,线框总电阻为R=0.02Ω,ab边的质量为m= 0.01 kg,其余各边的质量均忽略不计,框架可绕过c、f点的固定轴自由转动,现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度与时间的关系为B= 0.5t T,磁场方向与cdef面垂直。(cos37°=0.8,sin37°=0.6)

(1)求线框中感应电流的大小,并指出ab段导线上感应电流的方向;

(2)t为何值时框架的ab边对斜面的压力恰为零,并求从t=0开始到该时刻通过ab边的电量是多少。

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科目:高中物理 来源: 题型:

将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa,置于倾角为α37°的斜面上,ab与斜面的底线MN平行,如图所示。ab=bc=cd=de=ef=fd=0.2米,线框总电阻为R=0.02欧,ab边和de边的质量均为m=0.01千克,其余四边的质量忽略不计。框架可绕过cf点的固定轴转动。现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感强度与时间的关系为B=0.5t特,磁场方向与cdef面垂直 。

(1)求线框中感应电流的大小,并在ab段导线上画出感应电流的方向。

(2)t为何值时框架将开始绕其固定轴转动? (cos37°=0.8,sin30°=0.6,g=10米/秒2) 

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科目:高中物理 来源: 题型:

将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa,置于倾角为α=60°的绝缘斜面上,ab边与斜面的底线MN平行,如图所示。==0.1 m,线框总电阻为R=0.04 Ω,ab边的质量为m=0.01 kg,其余各边的质量均忽略不计,框架可绕过c、f点的固定轴无摩擦自由转动,现从t=0时刻开始沿斜面向上加一随时间均匀增加的、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度与时间的关系为B=0.4 t T,磁场方向与cdef面垂直。求:(g取10 m/s2)

(1)线框中感应电流的大小和方向;

(2)t为何值时框架的ab边对斜面恰好无压力?

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