满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1...

如图所示,有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,两边界间距s=0.1m.一边长 L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻R=0.4Ω.现使线框以v=2m/s的速度从位置I匀速运动到位置Ⅱ.
(1)求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小.
(2)求整个过程中线框所产生的焦耳热.
(3)在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线.manfen5.com 满分网
(1)cd边未进入右方磁场时线框时,ab边切割,正方形线框产生顺时针方向的感应电流,ab边受到向左的安培力 (2)根据安培力做功和线框产生焦耳热的功能关系可求 (3)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 【解析】 (1)cd边未进入右方磁场时线框时,ab边切割产生感应电动势, 大小为E=BLv=0.5×0.2×2V=0.2V 由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为: ab边受到的安培力大小为F安=BIL=0.5×0.05×2N=0.05N (2)设克服安培力做得功为W安, 有功能关系得:整个过程中线框所产生的焦耳热 Q=2W安=2F安s=2×0.05×0.1J=0.01J (3)cd边w未进入磁场,ab两端电势差,由楞次定律判断出感应电流方向沿顺时针方向,则a的电势高于b的电势,Uab为正. cd边进入磁场后,线框中虽然感应电流为零,但ab两端仍有电势差,由右手定则判断可知,a的电势高于b的电势,Uab为正,所以Uab=E=0.20V ab边穿出磁场后,只有cd边切割磁感线,由右手定则知,a点的电势高于b的电势,. 整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线如下图所示: 答:(1)cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小为0.05N. (2)求整个过程中线框所产生的焦耳热为0.01J. (3)整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线如图所示:
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
(1)试在下述简化情况下,由牛顿定律和运动学公式导出动量定理表达式:一个运动质点只受到一个恒力作用,沿直线运动.要求说明推导过程中每步的根据,以及最后结果中各项的意义.
(2)人们常说“滴水穿石”,请你根据下面所提供的信息,估算水对石头的冲击力的大小.
一瀑布落差为h=20m,水流量为Q=0.10m3/s,水的密度ρ=1.O×l03kg/m3,水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零.(落在石头上的水立即流走,在讨论石头对水作用时可以不考虑水的重力,g取10m/s2
查看答案
如图甲所示电路中,D为晶体二极管(正向电阻为O,反向电阻为无穷大),R1=R2=4Ω,R3=6Ω,当在AB间加上如图乙所示的交变电压时,求:
(1)在0~1×10-2s时间内通过R1的电流.
(2)1s内电阻R3所消耗的电能.

manfen5.com 满分网 查看答案
manfen5.com 满分网一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级的示意图如图所示,则:
(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属,哪些金属能发生光电 效应?发生光电效应时,发射光电子的最大初动能是多大?
几种金属的逸出功
    金属  铯  钙  镁  钛
选出功W/eV  1.9  2.7  3.7  4.1

查看答案
某研究性学习小组,为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素,进行了模拟实验研究.如图为测定风力的实验装置图,其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝电阻较大;一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在C点接触,OC=H;有风时金属丝将偏离竖直方向,与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示).细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触.
(1)已知电源的电动势为E,内阻不计,理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连,球P的质量为m,重力加速度为g,由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______
(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关,于是他们进行了如下的实验:
实验一:使用同一球,改变风速,记录了在不同风速下电压表的示数.
表一  球半径r=0.50cm
风速(m/s)10152030
电压表示数(V)2.403.604.817.19
由表一数据可知:在球半径一定的情况下,风力大小与风速的关系是______
实验二:保持风速一定,换用同种材料、不同半径的实心球,记录了在球半径不同情况下电压表的示数.
表二  风速v=10m/s
球半径(cm)0.250.500.751.00
电压表示数(V)9.602.401.070.60
由表二数据可知:在风速一定的情况下,风力大小与球半径的关系是______.(球体积公式V=manfen5.com 满分网
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为______

manfen5.com 满分网 查看答案
在“测定金属的电阻率”的实验中,电阻丝电阻只有几欧:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径时其示数如图甲所示,则该金属丝的直径为______ mm;
manfen5.com 满分网
(2)用伏安法测出金属丝的电阻,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实验电路的连接.
(3)在闭合开关进行测量前,变阻器滑动触头P应移至______ 端.
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.