摘要:如图所示.在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场.OA与OCA为置 于竖直平面内的光滑金属导轨.其中OCA满足曲线方程.C为导 轨的最右端.导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1 和R2.其R1=4.0Ω.R2=12.0Ω.现有一足够长.质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向 上的外力F作用下.以v=3.0m/s的速度向上匀速运动.设棒与两导轨接触良好.除 电阻R1.R2外其余电阻不计.g取10m/s2.求: (1)金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值, (2)外力F的最大值, (3)金属棒MN滑过导轨OC段.整个回路产生的热量. 答案(1)金属棒MN沿导轨竖直向上运动.进入磁场中切割磁感线产生感应电动势.当金属棒MN匀速运动到C 点时.电路中感应电动势最大.产生的感应电流最大. 金属棒MN接入电路的有效长度为导轨OCA形状满足的曲线方程中的x值.因此接入电路的金属棒的有效长度为 Lm=xm=0.5m Em=3.0V 且 A (2)金属棒MN匀速运动中受重力mg.安培力F安.外力F外作用 N N (3)金属棒MN在运动过程中.产生的感应电动势 有效值为 金属棒MN滑过导轨OC段的时间为t m s 滑过OC段产生的热量 J. 28 (郴州市2009届高三调研试题)如图所示.一矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动.磁场方向与转轴垂直.已知线圈匝数n=400.电阻r=0.1Ω.长L1=0.05m.宽L2=0.04m.角速度=l00 rad/s.磁场的磁感应强度B=0.25T.线圈两端外接电阻R=9.9Ω的用电器和一个交流电流表.求: (1)线圈中产生的最大感应电动势. (2)电流表A的读数. (3)用电器上消耗的电功率. 答案 (1)Em=nBSω 代人数据得 Em=400×0.25×0.05×0.04×l00 V=20 V (2)Im= 代人数据得Im=A=2A ∵是正弦交变电流.所以电流表读数即有效值 I=A=1.41A (3)P=I2R=×9.9W=19.8W.

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