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如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形...

如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边质量为m,其它三边的质量不计.金属框的总电阻为R,cd边上装有固定的水平轴.现在将金属框从水平位置由静止释放,不计一切摩擦,金属框经时间t恰好通过竖直位置a′b′cd.求:
(1)在图中标出ab通过最低位置时,金属框中感应电流方向.
(2)求在时间t内金属框中的平均感应电动势.
(3)若在时间t内,金属框中产生的焦耳热为Q,求ab边通过最低位置时受到的安培力.

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(1)根据右手定则判断产生的感应电流方向. (2)根据法拉第电磁感应定律=求解. (3)正方形刚性金属框的重力势能转化为动能和金属框中产生的焦耳热,根据能量转化和守恒定律求出速度大小. 根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,再求出感应电流和安培力. 【解析】 (1)ab通过最低位置时,磁场方向竖直向下,ab运动方向向左, 由右手定则判定:金属框中感应电流方向是dcb′a′d (2)根据法拉第电磁感应定律: == (3)正方形刚性金属框的重力势能转化为动能和金属框中产生的焦耳热,根据能量转化和守恒定律有 mgL=Q+mv2 感应电动势E=BLv 瞬时电流的大小为I= ab边所受安培力的大小为  方向:水平向右 答:(1)金属框中感应电流方向是dcb′a′d. (2)在时间t内金属框中的平均感应电动势是. (3)若在时间t内,金属框中产生的焦耳热为Q,ab边通过最低位置时受到的安培力大小是,方向:水平向右.
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考点分析:
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②如图2所示,用螺旋测微器测金属丝直径d=______m;
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④利用电压表和电流表读数画出了如图4的U-I图象,由此得到金属丝电阻的测量值为R=______Ω
⑤如果已知电流表的内阻为RA=0.5Ω,则此金属丝电阻的真实值为R真实=______Ω
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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