如圖所示,一矩形單匝金屬框abcd由靜止釋放,沿豎直方向進入上邊界水平、范圍足夠大的勻強磁場中.已知金屬框質(zhì)量m=0.20kg,電阻R=1Ω,ab邊長L=0.20m,bc邊足夠長,磁場方向如圖所示,磁感應(yīng)強度B=0.5T,當(dāng)金屬框下降h=0.50m時(ab邊已進入磁場),框內(nèi)產(chǎn)生Q=0.90J的熱量,這時金屬框的cd邊仍在磁場外.g取10m/s2,試求此時金屬框中感應(yīng)電流的大小和方向.
分析:由能量守恒定律可以求出金屬框的速度,由E=BLv可以求出感應(yīng)電動勢大小,然后由歐姆定律可以求出感應(yīng)電流大小,由右手定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向.
解答:解:(1)由能量守恒定律可得:mgh=
1
2
mv2+Q,解得:v=1m/s;
導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=BLv,
感應(yīng)電流I=
BL v
R
=
0.5×1×0.2
1
A=0.1A,
由右手定則可知,感應(yīng)電流沿逆時針方向;
答:感應(yīng)電流大小是0.1A,方向沿逆時針方向,即為a→b→c→d→a;
點評:本題過程復(fù)雜,分析清楚金屬框的運動過程,應(yīng)用能量守恒定律是正確解題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?閔行區(qū)一模)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,ad=20cm.該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應(yīng)強度為0.1T的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直.若線圈繞通過ab邊的軸以100πrad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn),當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中,感應(yīng)電動勢的平均值為
0.2
0.2
V;當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時的瞬間感應(yīng)電動勢大小為
0.2π
0.2π
V.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,一矩形單匝線圈abcd,從左到右勻速穿過一有界的勻強磁場,設(shè)線圈cd邊和磁場左邊界MN重合時開始計時,則從開始計時到線圈完全穿出磁場,整個過程中穿過線圈的磁通量φ隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,則求:
(1)在0-0.1s內(nèi)磁通量的變化量是多少.
(2)在0-0.1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為多少.
(3)若線圈回路總的電阻為2Ω,則從開始計時到線圈完全穿出磁場整個過程中線圈中產(chǎn)生的熱量是多少.
精英家教網(wǎng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(18分)

(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm。該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應(yīng)強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn),當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時的瞬時感應(yīng)電動勢大小為___________V。

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.

(I)請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng):

                                             

                                             。

(II)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=         

(3)冬、春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近水位較低,漲潮時海水倒灌出現(xiàn)所謂咸潮現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度較高,水質(zhì)受到影響,為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗。它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如下圖(1)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如下圖(2)的游標(biāo)卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如下圖(3)所示。

他還選用了以下儀器:量程15V、內(nèi)阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內(nèi)阻50Ω的電

流表,最大阻值為1kΩ的滑動變阻器,電動勢E=12V、內(nèi)阻r=6Ω的電池組,開關(guān)等各一個,以及導(dǎo)線若干。下圖(4)坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為(0,0)的點在內(nèi)的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值。

根據(jù)以上材料完成以下問題:

(a)測量玻璃管內(nèi)徑時,應(yīng)將上圖(2)中的游標(biāo)卡尺的A、B、C三部分中的__________________與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號);

(b)玻璃管的內(nèi)徑d=___________mm;

(c)圖(4)中的9個點表示實驗中測得的9組電流I、電壓U的值,試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟:

                                                                     

                                                                     

(d)上圖(5)中的實物儀器部分已連線,將其他部分連接成能測出上圖(4)數(shù)據(jù)的實物連接圖;

(e)開頭閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)先滑至___________端。

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年天津市高三4月月考物理試卷(解析版) 題型:實驗題

(18分)

(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm。該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應(yīng)強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn),當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時的瞬時感應(yīng)電動勢大小為___________V。

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.

(I)請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng):

                                              ;

                                              。

(II)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)的六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=         

(3)冬、春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近水位較低,漲潮時海水倒灌出現(xiàn)所謂咸潮現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度較高,水質(zhì)受到影響,為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗。它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如下圖(1)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如下圖(2)的游標(biāo)卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如下圖(3)所示。

他還選用了以下儀器:量程15V、內(nèi)阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內(nèi)阻50Ω的電

流表,最大阻值為1kΩ的滑動變阻器,電動勢E=12V、內(nèi)阻r=6Ω的電池組,開關(guān)等各一個,以及導(dǎo)線若干。下圖(4)坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為(0,0)的點在內(nèi)的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值。

根據(jù)以上材料完成以下問題:

(a)測量玻璃管內(nèi)徑時,應(yīng)將上圖(2)中的游標(biāo)卡尺的A、B、C三部分中的__________________與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號);

(b)玻璃管的內(nèi)徑d=___________mm;

(c)圖(4)中的9個點表示實驗中測得的9組電流I、電壓U的值,試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟:

                                                                     

                                                                     

(d)上圖(5)中的實物儀器部分已連線,將其他部分連接成能測出上圖(4)數(shù)據(jù)的實物連接圖;

(e)開頭閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)先滑至___________端。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案