如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R的均勻圓形導(dǎo)線圈，線圈平面跟磁場垂直（位于紙面內(nèi)），線圈與磁場邊緣（圖中虛線）相切，切點(diǎn)為A，現(xiàn)在A點(diǎn)對線圈施加一個(gè)方向與磁場垂直，位于線圈平面內(nèi)并跟磁場邊界垂直的拉力F，將線圈以速度v勻速拉出磁場。以切點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以F的方向?yàn)檎较蚪?i>x軸，設(shè)拉出過程中某時(shí)刻線圈上的A點(diǎn)的坐標(biāo)為x.
（1）寫出力F的大小與x的關(guān)系式；
（2）在F－x圖中定性畫出F－x關(guān)系圖線，寫出最大值的表達(dá)式．
見解析
由于線圈沿F方向做切割磁感線運(yùn)動，線圈上要產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，從而要受到與F方向反向的安培力作用，由圖可知，此時(shí)線圈切割磁感線的有效長度



線圈上感應(yīng)電動勢E=Blv，感應(yīng)電流，
線圈所受安培力大小為=Bil，方向沿x負(fù)方向，因線圈被勻速拉出，所以F=，解上各式得
   
(2)當(dāng)x=r時(shí)，拉力F最大，最大值為。
F－x關(guān)系圖線如圖所示。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，由10根長度都是L的金屬桿連接成的一個(gè)“目”字型的矩形金屬框abcdefgh，放在紙面所在的平面內(nèi)。有一個(gè)寬度也為L的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界跟de桿平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是B，方向垂直于紙面向里，金屬桿ah、bg、cf、de的電阻都為r，其他各桿的電阻不計(jì)，各桿端點(diǎn)間接觸良好。現(xiàn)以速度v勻速地把金屬框從磁場的左邊界水平向右拉，從de桿剛進(jìn)入磁場瞬間開始計(jì)時(shí)，求：(1)從開始計(jì)時(shí)到ah桿剛進(jìn)入磁場的過程中，通過ah桿某一橫截面總的電荷量q；(2)從開始計(jì)時(shí)到金屬框全部通過磁場的過程中，金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量Q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一面積為S =100cm2金屬環(huán)，電阻為R =0.1Ω，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，且磁場方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？通過金屬環(huán)的電量為多少？
 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動時(shí)，cd桿將向右移動？
A．向右勻速運(yùn)動
B．向右加速運(yùn)動
C．向左加速運(yùn)動
D．向左減速運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題



A．回路中有大小和方向周期性變化的電流
B．回路中電流大小恒定，且等于
C．回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再從a導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
D．若將勻強(qiáng)磁場改為仍然垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場，不轉(zhuǎn)動銅盤，燈泡中也會有電流流過

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在直徑為D、電阻為R的細(xì)金屬絲圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有一垂直于該圓環(huán)的變化磁場，其磁場的變化規(guī)律為（k為大于零的常數(shù)），則以下說法正確的是（  ）
A．金屬圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B．金屬圓環(huán)中通過的感應(yīng)電流大小為
C．時(shí)間內(nèi)，通過金屬圓環(huán)橫截面電荷量為
D．時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)中產(chǎn)生的電熱為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，M、N為兩平行金屬板相距d="0.4" m，板間有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B="0.25" T。圖中I和Ⅱ是兩根與M、N平行的金屬導(dǎo)軌，I與M相距、Ⅱ與N相距，I與Ⅱ之間接一電阻R="0." 3Ω�，F(xiàn)有一金屬桿在上述裝置上（接觸良好）向右水平運(yùn)動，已知金屬桿ab間電阻="0." 2Ω，若有一個(gè)帶電量C的粒子以="7" m/s沿水平向右射入MN間，恰好能勻速運(yùn)動。求：
（1）兩極間電勢差。
（2）ab桿運(yùn)動速度。
（3）為保持ab桿勻速運(yùn)動，所需外力F。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是：
A．卡文迪許測出引力常數(shù)
B．法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象
C．安培提出了磁場對運(yùn)動電荷的作用力公式
D．庫侖總結(jié)并確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止電荷之間的相互作用規(guī)律

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，連長為L的正文形線框旋轉(zhuǎn)在光滑絕緣的水平面上，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，MN和PQ為磁場邊界，磁場寬度為.開始時(shí)，線框的頂點(diǎn)d恰在磁場邊界上，且對角線bc與磁場邊界平行，現(xiàn)用外力使線框沿與磁場邊界垂直的方向勻速運(yùn)動，則在穿過磁場的過程中，線框中的電流i（以逆時(shí)針方向?yàn)檎┖屯饬Φ墓β蔖隨時(shí)間變化正確的圖像為（         ）

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案