3.一個邊長為a=1m的正方形線圈,總電阻為R=2Ω,當(dāng)線圈以v=2m/s的速度通過磁感應(yīng)強度為B=0.5T的勻強磁場區(qū)域時,線圈平面總保持與磁場垂直.若磁場的寬度b>1m,如圖所示,求:
(1)線圈進入磁場過程中感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)線圈離開磁場過程中線圈所受安培力的大小和方向.

分析 (1)根據(jù)E=BLv求出感應(yīng)電動勢,再由歐姆定律求出感應(yīng)電流,并由楞次定律來判定感應(yīng)電流方向.
(2)根據(jù)左手定則判定安培力方向,依據(jù)F=BIL,求解安培力大。

解答 解:(1)根據(jù)E=Blv,I=$\frac{E}{R}$,知:I=$\frac{Bav}{R}$=$\frac{0.5×1×2}{2}$ A=0.5A;
由楞次定律,則線圈進入磁場過程中感應(yīng)電流的方向:逆時針方向.
(2)根據(jù)左手定則,則安培力方向為水平向左;
有:F=BIa=0.5×0.5×1=0.25N.
答:(1)線圈進入磁場過程中感應(yīng)電流的大小為0.5A,方向為逆時針;
(2)線圈離開磁場過程中線圈所受安培力的大小0.25N,方向為水平向左.

點評 本題考查了求感應(yīng)電流、安培力、線圈產(chǎn)生的熱量,應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式、楞次定律的內(nèi)容,注意右手定則與左手定則的區(qū)別.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖為某物體的v-t圖象,根據(jù)圖象可知( 。
A.物體在第ls內(nèi)和第4s內(nèi)均沿正方向運動
B.物體在第1s內(nèi)和第6s內(nèi)加速度相同
C.物體在第1s內(nèi)的位移等于第2s內(nèi)的位移
D.物體在第6s未返回到出發(fā)點

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,兩根電阻不計的相同平行金屬直導(dǎo)軌豎直放置,軌道間距為2L,軌道上端接一定值電阻,阻值為R,下端固定在絕緣的水平面上,一輕質(zhì)彈簧固定在地面上和兩側(cè)軌道距離相等,MNQP區(qū)域有垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,將質(zhì)量為m,電阻不計的金屬桿ab套在軌道兩側(cè),從距PQ為2L的位置由靜止釋放,由于兩側(cè)擠壓桿滑動過程中受到的總摩擦力大小f=$\frac{1}{4}$mg,已知ab桿下滑過程中離開磁場前已經(jīng)勻速,ab桿離開磁場后下滑到距MN為L時彈簧壓縮到最短,然后反彈沿導(dǎo)軌向上運動到PQ時速度恰好為零.不計空氣阻力,重力加速度為g,在上述過程中,求:
(1)ab桿向下剛進入磁場時的速度v0大小是多少?
(2)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能Ep是多少?
(3)ab桿向下運動的過程和向上運動的過程中電阻R所產(chǎn)生的熱量之差△Q是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,兩質(zhì)量均為m的小球A和B分別帶有+q和-q的電量,被絕緣細線懸掛,兩球間的庫侖引力小于球的重力mg.現(xiàn)加上一個水平向右的勻強電場,待兩小球再次保持靜止?fàn)顟B(tài)時,下列結(jié)論正確的是( 。
A.懸線AB向左偏,AB線的張力與不加電場時一樣大
B.懸線OA向左偏,OA中的張力大于2mg
C.懸線OA向右偏,OA中的張力大于2mg
D.懸線OA不發(fā)生偏離,OA中的張力等于2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=1.0×10-2C的粒子位于y軸(0,2a)處(a=0.2m),沿x軸正方向水平拋出,如圖所示.在x軸正上方有寬度為a、方向沿x軸正方向、強度為E=100N/C的勻強電場區(qū)域.若帶電粒子進入電場區(qū)域恰好作直線運動,重力加速度g=10m/s2.求帶電粒子
(1)水平拋出時的初速度v0;
(2)運動到x軸時所需要的時間;
(3)運動到x軸時的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.某?萍夹〗M的同學(xué)設(shè)計了一個傳送帶測速儀,測速原理如圖所示.在傳送帶一端的下方固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極.電極間充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直傳送帶平面(紙面)向里、有理想邊界的勻強磁場,且電極之間接有理想電壓表和電阻R,傳送帶背面固定有若干根間距為d的平行細金屬條,其電阻均為r,傳送帶運行過程中始終僅有一根金屬條處于磁場中,且金屬條與電極接觸良好.當(dāng)傳送帶以一定的速度v勻速運動時,
(1)電壓表的示數(shù);
(2)電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率;
(3)每根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域的全過程中克服安培力做功.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,豎直放置的兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌相距L,導(dǎo)軌間接有一定值電阻R,質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸,且無摩擦,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,重力加速度為g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,金屬棒下落高度為h時開始做勻速運動,在此過程中( 。
A.導(dǎo)體棒的最大加速度為g
B.導(dǎo)體棒勻速運動前做加速度不斷減小的變加速運動
C.導(dǎo)體棒的最大速度為$\frac{mgR}{{{B^2}{L^2}}}$
D.通過電阻R的電荷量為$\frac{BLh}{R+r}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列關(guān)于勻強電場中場強和電勢差的關(guān)系,正確的說法是( 。
A.在相同距離上的兩點,電勢差大的其場強也必定大
B.任意兩點間的電勢差,等于場強大小和這兩點間距離的乘積
C.電勢降落的方向必是場強方向
D.沿著電場線方向,任何相等距離上的電勢降落必定相同

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.如圖所示,在直角坐標系xOy的第二象限存在沿y軸正方向的勻強電場,電場強度的大小為E1,在y軸的左側(cè)存在垂直于紙面的勻強磁場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電荷量為-q的帶電粒子從第二象限的A點(-3L,L)以初速度v0沿x軸正方向射入后剛好做勻速直線運動,不計帶電粒子的重力.
(1)求勻強磁場的大小和方向;
(2)撤去第二象限的勻強磁場,同時調(diào)節(jié)電場強度的大小為E2,使帶電粒子剛好從B點(-L,0)進入第三象限,求電場強度E2的大。

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