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如图所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.ab...

如图所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.求:
(1)cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时,ab两端的电势差分别是多大?并分别指明a、b哪端电势高.
(2)线框通过磁场的整个过程中,线框中产生的焦耳热.

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(1)根据公式E=BLv求出电路中的感应电动势,再得到ab两端电势差Uab大小.由楞次定律判断感应电流的方向,确定Uab的正负. (2)根据楞次定律来确定有无感应电流,得出产生感应电流的时间,再由焦耳定律,即可求解. 【解析】 (1)cd边刚进入磁场时,cd边切割磁感线产生的感应电动势E=BLv① 回路中的感应电流② ab两端的电势差  ③ b端电势高     cd边刚离开磁场时,ab边切割磁感线产生感应电动势大小和回路中电流大小与cd边刚进入磁场时的时间相同, 即为④ 所以ab两端的电势差为⑤ b端电势高     (2)线框从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,产生顺时针的感应电流;线框全部进入磁场中时,由于磁通量不变,没有感应电流产生;线框cd边刚离开磁场到ab边刚离开磁场的过程中产生逆时针方向的电流. 由题知线框在两个过程中产生的感应电流大小相等,设线框能产生感应电流的时间为t,产生的总焦耳热为Q, 则有⑥ Q=I2Rt⑦ 联立②⑥⑦式解得:⑧ 答:(1)cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时,ab两端的电势差分别是与;均是b端电势高. (2)线框通过磁场的整个过程中,线框中产生的焦耳热为.
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考点分析:
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在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图9甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图象,如图乙所示.已知木块质量为0.78kg,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;
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某同学使用了如下器材:电源E(电动势12V);电压表V(量程为15V,内阻约15KΩ)电流表A(量程100mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(最大电阻为50Ω);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1甲所示,已知小灯泡的额定电压为12V.
(1)请在图1乙的虚线方框中画出此实验电路.
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(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P=______  W,小灯泡电阻的变化特性为______
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①若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的manfen5.com 满分网数据如表1所示.
表1
次数12345
小车加速度a/1.981.481.000.670.50
小车质量M/kg0.250.330.500.751.00
质量倒数manfen5.com 满分网/kg-14.003.002.001.331.00
根据表1数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.
从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是______
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(2)一定质量的气体,从外界吸收了500J的热量,同时对外做了100J的功,问:①物体的内能是增加还是减少?变化了多少?
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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