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如图所示,匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L,磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B;磁...

如图所示,匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L,磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B;磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B,边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,以速度v向右匀速运动,从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅳ停止计时,求在这段时间内线框中电流生热的平均功率是多少?

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金属框从I区域完全拉入到Ⅳ区域完全拉出过程可以分成四段研究:第一段在Ⅰ区运动,第二段在Ⅱ区运动,第三段在Ⅲ区运动,第四段在Ⅳ区运动. 根据欧姆定律求出导线中的电流.根据焦耳定律求出线框中电流产生的热量.最后根据平均功率定义求解. 【解析】 第一段线框在Ⅰ区运动,根据法拉第电磁感应定律得: E=BLv 根据欧姆定律得: I== 从线框bc边刚进入区域Ⅰ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅰ这个过程中线框产生的热量Q1=Rt1= 依次可以求出: 从线框bc边刚进入区域Ⅱ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅱ这个过程中线框产生的热量Q2=Rt1= 从线框bc边刚进入区域Ⅲ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅲ这个过程中线框产生的热量Q3=Rt1= 从线框bc边刚进入区域Ⅳ开始计时,到线框ad边刚离开区域Ⅳ这个过程中线框产生的热量Q4=Rt1= 在这段时间内线框中电流生热的平均功率== 答:在这段时间内线框中电流生热的平均功率是.
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考点分析:
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如图甲,光滑平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计.两导轨间距d=10cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间部分的电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:
(1)0~2.0s的时间内,电路中感应电流的大小;
(2)t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.

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B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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