题目内容
13.(1)线框的ab边产生的感应电动势E的大小为多少?
(2)求线框a、b两点的电势差,并指明a、b哪端电势高.
(3)求线框中产生的焦耳热.
分析 (1)根据感应电动势公式E=BLv求出感应电动势的大小E.
(2)ab边切割磁感线,相当于电源,ab间的电压是路端电压,根据欧姆定律求解.
(3)线框进入过程做匀速运动,恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热,根据功能关系求出焦耳热.
解答 解:(1)根据感应电动势公式,E=BLv0
(2)ab边切割磁感线产生的感应电动势:E=BLv0
根据:$I=\frac{E}{R}$,得回路中的感应电流 $I=\frac{{BL{v_0}}}{R}$
由闭合电路的欧姆定律得:U=IR
ab两端的电势差:$U=I•\frac{3}{4}R=\frac{3}{4}BL{v_0}$
由右手定则判定:a端电势高
(3):线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E=BLv0电路中的总电功率为$P=\frac{E^2}{R}$
线圈中产生的热量$Q=Pt=P\frac{L}{v_0}$
联解可得:$Q=\frac{{{B^2}{L^3}{v_0}}}{R}$
答:(1)线框的ab边产生的感应电动势E的大小为BLv0
(2)线框a、b两点的电势差为$\frac{3}{4}BL{v}_{0}$,a端电势高.
(3)线框中产生的焦耳热为$\frac{{B}^{2}{L}^{3}{v}_{0}}{R}$.
点评 本题是电磁感应与电路、力学等知识的综合应用.第(3)问也可根据焦耳定律求解:Q=I2Rt.
练习册系列答案
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3.
如图所示,A、B两个小球用轻杆连接,A球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动,B球处于光滑水平面内,不计球的体积.开始时,在外力作用下A、B球均静止,连接轻杆可视为竖直.现撤去外力,B开始沿水平面向右运动.已知A、B两球的质量均为m,杆长为L,则下列说法中正确的是(以水平面为零势能面)( )
| A. | A球下滑到地面的过程中,轻杆对B先做正功后做负功 | |
| B. | A球着地时的速度大小为$\sqrt{gL}$ | |
| C. | A球着地时A、B两球的速度大小相同 | |
| D. | A球下滑到地面过程中两球和杆组成的系统机械能守恒 |
4.在探究“弹力与弹簧伸长的关系”实验中,测得轻质弹簧的原长为l0=9cm.当弹簧所受拉力为F1=0.5N时,弹簧长度为l1=11cm,当拉力为F1=1N时,弹簧长度为l2=13cm,则该弹簧的劲度系数为( )
| A. | 4cm/N | B. | 25N/m | C. | 4.6N/m | D. | 0.04m/N |
1.
在半导体离子注入工艺中,质量相等、初速度可忽略的磷离子P+和P3+,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,宽度为d的匀强磁场区域,P+离子在磁场中转过θ=30°后,从磁场右边界射出,如图所示.关于上述运动,下列说法正确的是( )
| A. | P+和P3+在电场中运动的时间之比为3:1 | |
| B. | P+和P3+在磁场中运动的半径之比为3:1 | |
| C. | P+和P3+在磁场中运动的时间之比为3:2 | |
| D. | P+和P3+离开磁场时的动能之比为1:3 |
18.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲、乙两物体的质量均增加到原来的2倍,同时它们之间的距离亦增加到原来的两倍,则甲、乙两物体间的万有引力大小将为( )
| A. | 8F | B. | 4F | C. | F | D. | $\frac{F}{2}$ |
2.如图所示,空间有如下四种磁场,其中能产生持续电磁波的有( )
| A. | B. | C. | D. |
1.
如图所示,第I象限存在垂直纸面向里、磁感强度为B的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°方向垂直进入磁场,运动到A点时的速度方向平行于x轴,则( )
| A. | 粒子带正电 | B. | 粒子由O到A经历时间t=$\frac{πm}{3qB}$ | ||
| C. | 粒子在A点的动能大于在O点的动能 | D. | OA之间的距离为$\frac{{\sqrt{3}mv}}{2Bq}$ |