如圖所示為一種磁性加熱裝置,其關(guān)鍵部分由n根間距相等的平行金屬條兩端焊接在兩個(gè)等大的金屬圓環(huán)上,成鼠籠狀。每根金屬條的長度為l,電阻為R,金屬環(huán)的直徑為D、電阻不計(jì)。圖中虛線所示的空間范圍內(nèi)存在著磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距,當(dāng)金屬環(huán)以角速度ω繞過兩圓環(huán)的圓心的軸OO′旋轉(zhuǎn)時(shí),始終有一根金屬條在垂直切割磁感線!笆蠡\”的轉(zhuǎn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),這套設(shè)備的效率為η,求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。
處于磁場(chǎng)中的金屬條切割磁感線的線速度為
                               ①
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為                               ③
通過切割磁感線的金屬條的電流為          ②
磁場(chǎng)中導(dǎo)體受到的安培力為                                   ②
克服安培力做功的功率為                           ③
電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為                                     ②
聯(lián)立以上各式解出                                ②
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在距離水平地面h=0.8 m的虛線的上方,有一個(gè)方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),正方形線框abcd的邊長l=0.2 m,質(zhì)量m=0.1 kg,電阻R=0.08 Ω。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連線框,另一端連一質(zhì)量M=0.2 kg的物體A。開始時(shí)線框的cd在地面上,各段繩都處于伸直狀態(tài),從如圖所示的位置由靜止釋放物體A,一段時(shí)間后線框進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)物體A恰好落地,同時(shí)將輕繩剪斷,線框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開始下落,最后落至地面。整個(gè)過程線框沒有轉(zhuǎn)動(dòng),線框平面始終處于紙面內(nèi),g取10 m/s2。求:

(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B?
(2)線框從開始運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),用了多長時(shí)間?
(3)線框落地時(shí)的速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

閉合導(dǎo)體線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從如圖所示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若第一次用0.5 s拉出,線圈產(chǎn)生的熱量為Q1,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q1;第二次用0.3 s拉出,線圈產(chǎn)生的熱量為Q 2,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q2,則 (  )
A.Q1Q2,q1q2B.Q1Q2,q1q2
C.Q1Q2,q1q2D.Q1Q2,q1q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,兩根質(zhì)量均為0.1 kg完全相同的導(dǎo)體棒a、b,用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上.已知斜面傾角θ為53°,a、b導(dǎo)體棒的間距是PQ、MN導(dǎo)軌的間距的一半,導(dǎo)軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).當(dāng)a、b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時(shí),其下滑速度v與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示.若a、b導(dǎo)體棒接入電路的電阻均為1 Ω,其他電阻不計(jì),取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,試求:

(1)PQ、MN導(dǎo)軌的間距d;
(2)a、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上,線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說法中正確的是(  )                                                                 
A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)
B.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì)
C.當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)
D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌上有一電阻為r的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌一端連接電阻R,其它電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬棒ab在水平外力F的作用下以速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng),則
A.金屬棒a端電勢(shì)比b端高
B.電阻R兩端的電壓為BLv
C.a(chǎn)b棒受到的安培力的方向向左
D.外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=30°角,上端連接的電阻.質(zhì)量為m=0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,距離導(dǎo)軌最上端d=4m,整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.

⑴若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓;
⑵若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比,在外力作用下ab棒保持靜止,當(dāng)t=2s時(shí)外力恰好為零.求ab棒的熱功率;
⑶若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是(T),在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止,求一個(gè)周期內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型導(dǎo)軌,在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。在t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ=0.2Ω/m,不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響。求:

小題1:導(dǎo)體棒從t=0時(shí)刻開始向右運(yùn)動(dòng)直至末速為零所需的時(shí)間;
小題2:導(dǎo)體棒從t=0時(shí)刻開始向右運(yùn)動(dòng)直至末速為零時(shí)離左端的位置;
小題3:4s內(nèi)回路中電流的大小,并判斷電流方向;
小題4:4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。                 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

金屬桿a b水平放置在某高處,當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)(如圖所示),以下說法中正確的是
A.運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,且Ua>Ub
B.運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變,且Ua<Ub
C.由于速率不斷增大,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大,且Ua>Ub
D.由于速率不斷增大,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大,且Ua<Ub

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