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(11分)如下图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定...

11分)如下图所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:

1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN

2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.

 

(1)(2) 【解析】试题分析:(1)导体棒运动产生电流,它相当于电源,内阻为R,电动势为: ,画出等效电路图如图所示,根据右手定则,金属棒中电流从N流向M,所以M相当于电源的正极,N相当于电源的负极. 外电路总电阻为: ,根据闭合电路欧姆定律,棒上电流大小为: 棒两端电压是路端电压,将数据代入④式解得: 。 (2)圆环和金属棒上的总热功率为: 解得: 考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化 【名师点睛】本题是电磁感应与电学相结合的综合题,应用、右手定则、欧姆定律、电功率公式即可正确解题.  
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考点分析:
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如图所示,设匀强磁场的磁感应强度B0.1 T,切割磁感线的导线的长度l40 cm,线框向左匀速运动的速度v5 m/s,整个线框的电阻R0.5 Ω,试求:

(1)感应电动势的大小;

(2)感应电流的大小.

 

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如图所示,框架的面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B.试求:

(1)若从图示位置转过90°,则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少?

(2)若从图示位置转过180°,则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少?

 

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(多选)如图所示,竖直平行金属导轨MNPQ上端接有电阻R,金属杆ab质量为m,跨在平行导轨上,垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B,不计ab与导轨电阻及一切摩擦,且ab与导轨接触良好.若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升,则以下说法正确的是 (  )

A. ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量

B. 拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量

C. 拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量

D. 电流所做的功等于重力势能的增加量

 

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(多选)如图所示,边长为L的正方形线框,从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动,中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域,磁场的宽度大于L,以i表示导线框中的感应电流,从线框刚进入磁场开始计时,取逆时针方向为电流正方向,以下it关系图象,可能正确的是 (  )

A.     B.

C.     D.

 

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(多选)用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的一条直径.如图9所示,在ab的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率k(k0).则 (  )

A. 圆环中产生逆时针方向的感应电流

B. 圆环具有扩张的趋势

C. 圆环中感应电流的大小为||

D. 图中ab两点间的电势差大小为Uab|πkr2|

 

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试题属性

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