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电磁感应现象的综合应用
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如图所示,磁场方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度B沿y没有变化,沿x轴方向均匀增加,每经过1cm增加10-4T,即10-T/cm,有一个长为L=20cm,宽h="10"cm的矩形金属框以v=20cm
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,磁场方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度B沿y没有变化,沿x轴方向均匀增加,每经过1cm增加10
-4
T,即
10-T/cm,有一个长为L=20cm,宽h="10" cm的矩形金属框以v=20cm/s的速度沿x轴方向运动,求:
(1)框中感应电动势E是多少?
(2)如果线框电阻R=0.02 Ω,它消耗的电功率是多大?
(3)为保持框匀速运动,需要多大外力?机械功率是多大?
◎ 答案
(1)4×10
-7
V(2)8x10
-12
W(3)4×10
-11
N
◎ 解析
【错解分析】错解:(1)4×10
-6
V (2)8×10
-10
W (3)4×10
-9
N
(1)此题的B按空间位置变化而不同,本南上B不随时间而变化;(2)若以左右两边切割磁感线计算感应电动势,应为两边之差。
【正解】(1)设某时刻ab边所在x
1
处磁感应强度为B
1
,cd边所在x
2
处为B
2
,由于B沿x轴方向均匀增加,所以
故产生的感应电动势E=B
2
hv-B
1
hv=
Lhv=4×10
-7
V
(2)电功率为P=E
2
/R=8x10
-12
W
(3)由能量守恒原理得外力功率等于电功率P=Fv=8×10
-12
W
因v=0.2m/s,所以F=PIv=4×10
-11
N
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,磁场方向垂直于xOy平面向里,磁感应强度B沿y没有变化,沿x轴方向均匀增加,每经过1cm增加10-4T,即10-T/cm,有一个长为L=20cm,宽h="10"cm的矩形金属框以v=20cm…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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/202304/455593.html
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