如圖11-12所示,長(zhǎng)為6m的導(dǎo)體AB在磁感強(qiáng)度B=0.IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,以AB上的一點(diǎn)O為軸,沿著順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。角速度ω=5rad/s,O點(diǎn)距A端為2m,求AB的電勢(shì)差。
UAB= -3(V)

【錯(cuò)解】
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
ε=Blv
v=ωl
ε=Bl2ω
斷路時(shí)導(dǎo)體端電壓等于電動(dòng)勢(shì)

【錯(cuò)解原因】
法拉第電磁感應(yīng)定律的導(dǎo)出公式ε=Blv是有條件的。它適用于導(dǎo)體平動(dòng)且速度方向垂直于磁感線方向的特殊情況。不符合本題的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,本題用錯(cuò)了公式。另外判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向上也出現(xiàn)了問題。
【分析解答】
由于法拉第電磁感應(yīng)定律ε=Blv適用于導(dǎo)體平動(dòng)且速度方向垂直于磁感線方向的特殊情況。將轉(zhuǎn)動(dòng)問題轉(zhuǎn)化為平動(dòng)作等效處理。因?yàn)関=ωl,可以用導(dǎo)體中點(diǎn)的速度的平動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等效于OB轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

UBO=UB-UO=εBO=4(V)

UAO=UA-UO=εAO=1(V)
UAB=UA-UB=(UA-UO)-(UB-UO)
=UAO-UBO=1-4=-3(V)
【評(píng)析】
本題中的等效是指產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同。其基礎(chǔ)是線速度與角速度和半徑成正比。
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:單選題

如圖9-3-20所示,金屬直棒AB垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌接觸良好,棒AB和導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).導(dǎo)軌左端接有電阻R,垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過平面.現(xiàn)以水平向右的恒定外力F使AB棒向右移動(dòng)至t秒末,AB棒速度為v,則(  )

圖9-3-20
A.t秒內(nèi)恒力的功等于電阻R釋放的電熱
B.t秒內(nèi)恒力的功大于電阻R釋放的電熱
C.t秒內(nèi)恒力的平均功率等于
D.t秒內(nèi)恒力的平均功率大于

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長(zhǎng)L1L2的矩形線圈電阻為R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣,線圈與磁感線垂直。求:將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過程中,⑴拉力F大小;⑵拉力的功率P;⑶拉力做的功W;⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q;⑸通過線圈某一截面的電荷量q。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場(chǎng)上邊邊界相距d0.現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放,棒ab在離開磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平,導(dǎo)軌電阻不計(jì)).求:

小題1:棒ab在離開磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度;
小題2:棒ab在通過磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;        
小題3:試分析討論ab棒在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。                                                              

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于正方形線框平面,且邊界恰與線框重合,以相同速率勻速拉出線框,欲使ab間電勢(shì)差最大,則應(yīng)沿何方向拉出(    )
A.甲B.乙C.丙D.丁

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖11-3所示,在跟勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)放置一個(gè)折成銳角的裸導(dǎo)線MON,∠MON=α。在它上面擱置另一根與ON垂直的導(dǎo)線PQ,PQ緊貼MO,ON并以平行于ON的速度V,從頂角O開始向右勻速滑動(dòng),設(shè)裸導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為R0,磁感強(qiáng)度為B,求回路中的感應(yīng)電流。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈面積S=200cm2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖已所示.下列說法中正確的是(  )
A.線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
B.電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大
C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4W
D.前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×10-4C

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示圓環(huán)形線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,磁場(chǎng)方向與環(huán)面垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.規(guī)定圖中所標(biāo)的磁場(chǎng)方向和感應(yīng)電流方向?yàn)檎较,則圓環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間變化的圖中正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用均勻?qū)Ь做成的正方形線框的每邊長(zhǎng)為0.2m,正方形的一半放在和紙面垂直向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.當(dāng)磁場(chǎng)以每秒10T的變化率增強(qiáng)時(shí),線框中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差是(。
A.B.  C.D.

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