如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R.在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场

◎ 题目

如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的长方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长分别为L和2L,其中ab段的电阻为R.在宽度为2L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下.线框在水平拉力的作用下以恒定的速率v通过匀强磁场区域,线框平面始终与磁场方向垂直.求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc
魔方格

◎ 答案

(1)cd边进入磁场时产生的感应电动势为  E=BLv                                    
整个回路的电阻为  R=6R                                  
回路中的电流为
  I=
E
R
=
BLv
6R
                                 
ab边两端电压的大小为 Uab=IR=
1
6
BLv
                          
(2)为维持线框匀速运动,外力应始终等于安培力,即:F=F       
线框所受安培力为F=BIL=
B2L2v
6R

则水平拉力 F=F=
B2L2v
6R
                           
(3)整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为
  t=
x
v
=
4L
v
                       
整个过程中bc段金属导线上产生的电热为
Qbc=I22Rt=(
BLv
6R
)2
?2R?
4L
v
=
2B2L3v
9R
       
 答:
 (1)在线框的cd边刚进入磁场时,ab边两端的电压Uab
1
6
BLv;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力F的大小为
B2L2v
6R

(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的电热Qbc 是
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
2B2L3v
如图所示,在光滑的水平面上有两个方向相反的匀强磁场垂直穿过,磁场的宽度均为L,磁感应强度大小均为B,水平面上放有一正方形金属线框,其边长为a(a<L),电阻为R.(1)若线框
如图所示,在光滑的水平面上
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个匀强磁场,磁场Ⅰ垂直斜面向上、磁感应强度大小为B,磁场Ⅱ垂直斜面向下、磁感应强度大小为2B,磁场的宽度MJ和JG均为L,一个质量
如图所示,在倾角为θ的光滑
如图,在水平桌面上放置两条相距l、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd,阻值为R的电阻与导轨的α、c端相连.质量为m电阻不计的滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于
如图,在水平桌面上放置两条
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相等均为B的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度都为L.一个质量为m,边长也为L的正方形金
如图所示,在倾角为θ的光滑
如图所示,质量为m的矩形线框MNPQ,MN边长为a,NP边长为b;MN边电阻为R1,PQ边电阻为R2,线框其余部分电阻不计.现将线框放在光滑绝缘的水平桌面上,PQ边与y轴重合.空间存在一
如图所示,质量为m的矩形线框