题目内容
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(1)k值;
(2)导体棒ab中感应电流的大小和方向;
(3)在0-5s时间内回路中产生的焦耳热.
分析:(1)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式联立求解出安培力的表达式,然后结合图象中数据求解出k值;
(2)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律列式求解出电流,根据右手定则判断安培力方向;
(3)根据焦耳定律直接列式求解焦耳热.
(2)根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律列式求解出电流,根据右手定则判断安培力方向;
(3)根据焦耳定律直接列式求解焦耳热.
解答:解:(1)设回路中产生的感应电动势为E,根据法拉第电磁感应定律有:E=
其中△Φ=△BS=△Bl2
根据题意有:k=
设回路中的感应电流为I,根据闭合电路欧姆定律有:I=
设导体棒ab所受的安培力为F,根据安培力公式有:F=IlB
联立解得:F=
t
由图象可知,t=5s时,安培力大小等于A的重力10 N,即:
t=10
解得:k=2T/s
(2)回路中的感应电流大小为:I=
=
=1A
根据楞次定律知,感应电流方向由b指向a.
(3)根据焦耳定律,在0-5s时间内回路中产生的焦耳热为:Q=I2Rt=10J.
答:(1)k值为2T/s;
(2)导体棒ab中感应电流的大小为1A,方向为由b指向a;
(3)在0-5s时间内回路中产生的焦耳热为10J.
△Φ |
△t |
其中△Φ=△BS=△Bl2
根据题意有:k=
△B |
△t |
设回路中的感应电流为I,根据闭合电路欧姆定律有:I=
E |
R |
设导体棒ab所受的安培力为F,根据安培力公式有:F=IlB
联立解得:F=
k2l3 |
R |
由图象可知,t=5s时,安培力大小等于A的重力10 N,即:
k2l3 |
R |
解得:k=2T/s
(2)回路中的感应电流大小为:I=
E |
R |
kl2 |
R |
根据楞次定律知,感应电流方向由b指向a.
(3)根据焦耳定律,在0-5s时间内回路中产生的焦耳热为:Q=I2Rt=10J.
答:(1)k值为2T/s;
(2)导体棒ab中感应电流的大小为1A,方向为由b指向a;
(3)在0-5s时间内回路中产生的焦耳热为10J.
点评:本题关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式列式求解出安培力的一般表达式进行讨论,然后结合右手定则、焦耳定律列式分析.
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