零零教育信息网 首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 导体切割磁感线时的感应电动势 > 正文 返回 打印

如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sin10π3x(m)所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T.正方形金属线框的边长L=0.40m,电阻R=0.1Ω,重力不

网友投稿  2023-04-18 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sin
10π
3
x
(m)所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T.正方形金属线框的边长L=0.40m,电阻R=0.1Ω,重力不计.它的一边与y轴重合,在拉力F的作用下,以v=10m/s的速度水平向右匀速运动.求:
(1)拉力F的最大功率是多少?
(2)拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
魔方格

◎ 答案

(1)当线框的一条竖直边运动到x=0.15m处时,线圈的感应电动势最大,最大值为Em=BLv=0.2×0.2×10V=0.4V
根据欧姆定律可得最大电流为:Im=
Em
R
=4
A
所以拉力F的最大值为:Fm=BLIm=0.2×4×0.2 N=0.16 N
拉力F最大功率为:Pm=Fmv=0.16×10 W=1.6 W
(2)把线框拉过磁场区域时,因为有效切割长度是按正弦规律变化的,所以,线框中的电流也是按正弦规律变化的(有一段时间线框中没有电流).电动势的有效值是:E=
Em

2
=0.2

2
V
通电时间为:t=
0.3×2
10
s=0.06
s
拉力做功:W=
E2
R
t=
(0.2

2
)
2
0.1
×0.06J=0.048
J
答:
(1)拉力F的最大功率是1.6W.
(2)拉力F要做0.048J的功才能把线框拉过磁场区.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sin10π3x(m)所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T.正方形金属线框的边长L=0.40m,电阻R=0.1Ω,重力不…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



http://www.00-edu.com/html/202304/450065.html十二生肖
十二星座