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质量为M,电阻为R的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示,金...

质量为M,电阻为R的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的发热功率P;

(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm)。求此过程中方框中产生的热量。(根据能量守恒定律)

(4)若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。

 

(1)(2)(3)(4) 【解析】(1)方框下落速度为v时,产生的感应电动势  感应电流                           方框下落过程,受到重力G及安培力F, ,方向竖直向下   ,方向竖直向下  当F=G时,方框达到最大速度,即v=vm 则  方框下落的最大速度    (2)方框下落加速度为时,有,则    方框的发热功率    (3)根据能量守恒定律,有  (4)  则
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内蒙古是我国北部的风能富集区,拥有得天独厚的风力资源.为了有效地利用自然环保能源,缓解城市用电压力,在2008年北京奥运会之前分两期兴建了总装机容量为1.2×105千瓦的风力发电厂.建成后,采用120kV电压向北京输电.如果从内蒙古到北京的输电线电阻的总阻值约为5Ω.

(1)求输电导线损耗的功率;

(2)把输电电压提高到240kV时,求输电导线损耗的功率;

 

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如图10所示,水平面上的两根光滑金属杆ab、cd构成平行导轨,导轨的宽度L=0.4m,处于竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.1T.电阻R=0.4Ω.导体棒e f沿导轨向右做匀速运动,速度v=5m/s.导轨和导体棒的电阻均忽略不计.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)导体棒 e f切割磁感线产生的感应电动势的大小;

(2)通过电阻R的电流的大小和方向.

(3)导体棒 e f所受安培力的大小

 

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有一个500匝的线圈,在0.2s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb,

(1)求线圈中的感应电动势。

(2)如果线圈的电阻是10Ω,把它跟一个电阻是90Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流是多大?

 

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已知副线圈有 400匝,把原线圈接到 220 V的线路中,测得副线圈的电压是55 V,求原线圈的匝数.

 

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在研究产生感应电流条件的实验中,如图7所示,把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程,线圈的面积尽管没有变化,但是线圈内的磁场强弱发生了变化,此时闭合线圈中        感应电流(填“有”或“无”).继续做如图8所示的实验,当向右拉动导体棒时,尽管磁场的强弱没有变化,但是闭合回路的面积发生了变化,此时回路中       感应电流(填“有”或“无”).因为不管是磁场强弱发生变化,还是回路面积发生变化,都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化.这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法,即归纳法.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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