(10分)如圖所示,固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t=0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化?請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式.

解析試題分析:要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)使穿過線圈平面的磁通量不發(fā)生變化
在t=0時(shí)刻,穿過線圈平面的磁通量
Φ1=B0S=B0l2
設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,此時(shí)磁通量為
Φ2=Bl(l+vt)
由Φ1=Φ2.
考點(diǎn):本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,直導(dǎo)線MN豎直放置并通以向上的電流I,矩形金屬線框abcd與MN處在同一平面,ab邊與MN平行,則(   )

A.線框向左平移時(shí),線框中有感應(yīng)電流 
B.線框豎直向上平移時(shí),線框中有感應(yīng)電流 
C.線框以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框中有感應(yīng)電流 
D.MN中電流突然變化時(shí),線框中有感應(yīng)電流 

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,線圈ABCO面積為0.4m2,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向?yàn)閤軸正方向,通過線圈的磁通量為_________Wb。在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°的過程中,通過線圈的磁通量改變了_________Wb。(可以用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示,環(huán)形導(dǎo)線a中有順時(shí)針方向的電流,a環(huán)外有兩個(gè)同心導(dǎo)線圈b、c,與環(huán)形導(dǎo)線a在同一平面內(nèi),則穿過線圈b、c的磁通量______。(填>,=,<);如下圖所示,虛線圓a內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,虛線圓a外是無磁場空間。環(huán)外有兩個(gè)同心導(dǎo)線圈b、c,與虛線圓a在同一平面內(nèi),則穿過線圈b、c的磁通量____(填>,=,<)。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如左圖所示 ,線圈匝數(shù)n=200匝,直徑d1=40cm,電阻r=2Ω,線圈與阻值R=6Ω的電阻相連。在線圈的中心有一個(gè)直徑d2=20cm的有界圓形勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度按右圖所示規(guī)律變化,則通過電阻R的電流方向__________(由A流向B或由B流向A)和電壓表的示數(shù)_________V。(結(jié)果中π予以保留)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。線圈匝數(shù)為n,電阻為r,長為l1,寬為l2,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω。線圈兩端外接阻值為R的電阻和一個(gè)理想交流電流表。求:

(1)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢;
(2)電流表的讀數(shù);
(3)從圖示位置開始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,電阻不計(jì)的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m,底端連接電阻R=2Ω,導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上,金屬棒通過絕緣細(xì)線在電動(dòng)機(jī)牽引下從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t1=2s通過距離x=1.5m,速度達(dá)到最大,這個(gè)過程中電壓表示數(shù)U0=8.0V,電流表實(shí)數(shù)I0=0.6A,示數(shù)穩(wěn)定,運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直,細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi),電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:
         
(1)細(xì)線對金屬棒拉力的功率P多大?
(2)從靜止開始運(yùn)動(dòng)的t1=2s時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大?
(3)用外力F代替電動(dòng)機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN,使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài),金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場按照右圖規(guī)律變化,外力F隨著時(shí)間t的變化關(guān)系式?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(本題9分)如圖所示,在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距L平行金屬導(dǎo)軌(導(dǎo)軌的電阻不計(jì))。在兩根導(dǎo)軌的左端連接一阻值R的電阻,導(dǎo)軌上有一根長為L,電阻為r的金屬棒AB與導(dǎo)軌正交放置。不計(jì)金屬棒與導(dǎo)軌間的摩擦力,當(dāng)金屬棒以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),求

(1)金屬棒AB切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E和金屬棒AB中電流的方向?
(2)電阻R兩端的電壓U?
(3)使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平向右的外力F多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h=0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ,導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì).在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導(dǎo)軌上跨放著一根長為L=0.2m,每米長電阻r=2.0Ω/m的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌正交,交點(diǎn)為c、d.當(dāng)金屬棒以速度v=4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),試求:

(1)電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向;
(2)使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力;
(3)金屬棒ab兩端點(diǎn)間的電勢差.

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