勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，磁場(chǎng)寬度L1=3米，一正方形金屬框邊長(zhǎng)L2=1m,每邊電阻r=0.2,金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終保持和磁感線方向垂直，如圖所示，畫出金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，（1）金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I-t圖線（規(guī)定電流方向逆時(shí)針為正）；（2）ab兩端電壓的U-t圖線

 

【答案】

 

【解析】（1）勻速穿入時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，感應(yīng)電流恒定，由I=U/4r，電流為2.5A，穿入時(shí)間為L(zhǎng)/v=0.1s，完全進(jìn)入后磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，時(shí)間為（L2-L1）/v=0.2s，穿出時(shí)ab邊切割磁感線，感應(yīng)電流方向相反，變化如圖

（2）在cd切割磁感線時(shí)，ab電壓為Ir=0.5V，完全進(jìn)入磁場(chǎng)雖然沒(méi)有電流，但是ab切割磁感線會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)BLv=2V,cd出磁場(chǎng)后ab切割磁感線，ab電壓為閉合電路的路端電壓，為3Ir=1.5V

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，將一根質(zhì)量為M=0.06kg的均勻?qū)Ь�桿彎成矩形閉合導(dǎo)線框abcd，其ab=cd=L1=0.1m，bc=ad=L2=0.2m．它的ad邊由aO、dO′兩軸承支撐沿水平放置，導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi)，bc段中點(diǎn)固定一質(zhì)量為m=0.02kg的小金屬球，整個(gè)裝置處在一方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)導(dǎo)線框中通以大小恒為1A的恒定電流I時(shí)，整個(gè)裝置以O(shè)O′為軸從靜止開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．
（1）在圖中畫出導(dǎo)線框bc段中的電流方向；
（2）若導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與豎直方向的最大偏角θ為37°，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1為多大？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（3）若已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T，則導(dǎo)線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度達(dá)到最大時(shí)，與豎直方向的偏角α為多大．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R=1Ω的足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)體框架無(wú)摩擦地滑動(dòng)，框架間距L=50cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計(jì)．若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸，那么在下落的前一階段，棒ab將做
加速度逐漸減小的加速
加速度逐漸減小的加速
運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度v=
25m/s
25m/s
．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖（甲）所示螺線管的匝數(shù)n=1500，橫截面積S=20cm2，電阻r=2Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R=4Ω．若穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖（乙）所示的規(guī)律變化，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
0.6
0.6
V，線圈兩端a、b之間的電壓為
0.4
0.4
V．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的豎直光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)1=0.1m，導(dǎo)軌下端通過(guò)導(dǎo)線連接阻值R=0.4Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向外的均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．
（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端為L(zhǎng)2=0.2m，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，為保持金屬棒靜止，試求作用在金屬棒中央、沿豎直方向的外力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；
（2）若所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B′，通過(guò)恒定功率Pm=6W的豎直向上的拉力使棒從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，棒向上運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的情況如圖丙所示，圖中OA段為曲線，AB段為直線，其反向延長(zhǎng)線與t軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為（0.6，0）．試求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的大小和變速運(yùn)動(dòng)階段在電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，空間存在一寬度為2L有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線框，其質(zhì)量m=1kg、電阻R=4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0=4m/s勻減速進(jìn)入磁場(chǎng)，線框平面與磁場(chǎng)垂直，外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示．以線框右邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，求：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量q；
（3）判斷線框能否從右側(cè)離開磁場(chǎng)？說(shuō)明理由．
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