题目内容
【题目】如图,两个相同的正方形刚性细金属框和的质量均为,边长均为,每边电阻均为;两框部分地交叠在同一平面内,两框交叠部分长为,电接触良好.将整个系统置于恒定的匀强磁场中,磁感应强度大小为,方向垂直于框面(纸面)向纸面内.现将磁场突然撤去,求流过框边重叠部分的横截面的总电荷量.不计摩擦、重力和框的电感.
【答案】
【解析】
在撤去磁场(磁感应强度从变至零)的时间内,框内产生感应电流。考虑左框构成的闭合回路,设在时刻磁场的磁感应强度,正方形回路的感应电动势为
①
由欧姆定律有②
式中,和分别是时刻流经框边和内框边的电流(如图)。联立①②式有
③
考虑由两框内边与上下交叠部分围成的闭合回路,感应电动势为
④
式中为闭合回路的面积⑤
由欧姆定律有⑥
联立④⑤⑥式得⑦
联立③⑦式得⑧⑨
在从到的时间间隔内,流过框边重叠部分的横截面的电荷量为
⑩
由⑨⑩式得
在撤去磁场(磁感应强度从变至零)的时间内,流过框边重叠部分的横截面的总电荷量为此即
练习册系列答案
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【题目】在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图连接起来进行探究。在弹性限度内将50g的钩码逐个挂在弹簧下端,依次得到指针A、B的示数和如表所示。
钩码数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
15.71 | 19.71 | 23.70 | 27.72 | |
29.96 | 35.76 | 41.51 | 47.36 |
(1)由表中数据可知,该刻度尺的最小刻度值为________mm。某次测量如图所示,指针示数为________cm。
(2)用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________N/m(结果保留三位有效数字,重力加速度g取)。由表中数据_________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。