如圖10-1-22所示，一個被x軸與曲線方程所圍的空間中存在著勻強磁場.磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度B＝0.2 T.正方形金屬線框的邊長是L＝0.2 m，電阻是R＝0.1 Ω，它的一邊與x軸重合，在拉力F的作用下，以v＝10 m/s 的速度水平向右勻速運動.試求：

圖10-1-22

（1）拉力F的最大功率是多少？

（2）拉力F要做多少功才能把線框拉過磁場區(qū)？

（3）有位同學在老師的幫助下算出了曲線與x軸所圍的面積為.請你再幫他算出線框右邊框通過磁場區(qū)域的過程中通過線框某一截面的電荷量.（結果保留兩位有效數(shù)字）

（1）1.6 W　（2）4.8×10-2 J　

（3）7.6×10-2 C


解析:

（1）當線框的一條豎直邊運動到x＝0.15 m處時，線圈的感應電動勢最大.

Em=BLv=0.2×0.2×10 V=0.4 V

根據(jù)歐姆定律可得最大電流為

所以拉力F的最大值為Fm=ImLB=0.16 N

拉力F最大功率為Pm=Fmv=0.16×10 W=1.6 W.

（2）把線框拉過磁場區(qū)域時，因為有效切割長度是按正弦規(guī)律變化的，所以，線框中的電流也是按正弦規(guī)律變化的（有一段時間線框中沒有電流）.

電動勢的有效值是

通電時間為

拉力做功

（3）通過線框截面的電荷量而所以

當磁場全部進入線框內(nèi)部時，通過線框截面的電荷量最多，

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩位同學在實驗室中利用如圖（1）所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，圖中abc分別代表三只電表，它們當中有兩只電壓表和一只電流表，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，甲同學記錄的是電流表A和一只電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，乙同學記錄的是電流表A和另一只電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（2）所示的兩條U-I圖線．回答下列問題：
①圖中a代表
V2
V2
，b代表
A
A
，c代表
V1
V1
 （填上三只電表的符號，如“A”、“V1”或“V2”）
②根據(jù)圖象推斷實驗中所用滑動變阻器可能是下面的哪種規(guī)格的
B
B
．
A.10Ω，0.5A        B.20Ω，0.1A
C.1kΩ，200mA       D.2kΩ，2A
③根據(jù)圖（2），可以求出定值電阻R0=
2
2
Ω，電源電動勢E=
1.5
1.5
V，內(nèi)電阻r=
1
1
Ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-1-22所示，MN、PQ為水平放置的金屬導軌，直導線ab與導軌垂直放置，導軌間距L＝10 cm，其電阻為0.4 Ω，導軌所在區(qū)域處在勻強磁場中，磁場方向豎直向下，磁感應強度B＝0.2 T.電池電動勢E＝1.5 V，內(nèi)電阻r＝0.18 Ω，電阻R＝1.6 Ω，開關S接通后直導線ab仍靜止不動.求直導線ab所受的摩擦力的大小和方向.

圖6-1-22

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖10-2-22所示是電飯煲的電路圖，S1是一個限溫開關，手動閉合，當此開關的溫度到達居里點（103℃）時會自動斷開，S2是一個自動溫控開關，當溫度低于70℃時會自動閉合，溫度

高于80℃時會自動斷開，紅燈是加熱狀態(tài)時的指示燈，黃燈是限流狀態(tài)時

指示燈，限流電阻R1=R2=20KΩ，加熱電阻絲R3=50Ω，兩燈電阻不計．

（1）根據(jù)電路分析，敘述電飯煲煮飯的全過程：試簡要回答若不閉合

開關S1，電飯煲能否將飯煮熟？

（2）計算加熱和保溫狀態(tài)下，電飯煲的消耗功率之比．

 


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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖10-2-22所示是電飯煲的電路圖，S1是一個限溫開關，手動閉合，當此開關的溫度到達居里點（103℃）時會自動斷開，S2是一個自動溫控開關，當溫度低于70℃時會自動閉合，溫度

高于80℃時會自動斷開，紅燈是加熱狀態(tài)時的指示燈，黃燈是限流狀態(tài)時

指示燈，限流電阻R1=R2=20KΩ，加熱電阻絲R3=50Ω，兩燈電阻不計．

（1）根據(jù)電路分析，敘述電飯煲煮飯的全過程：試簡要回答若不閉合

開關S1，電飯煲能否將飯煮熟？

（2）計算加熱和保溫狀態(tài)下，電飯煲的消耗功率之比．

 


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