(2011?商丘二模)如圖所示,將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成一個完整的正弦曲線形狀,它通過兩個小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導(dǎo)通,在外力F作用下,正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動.桿的電阻不計,導(dǎo)線電阻為R,ab間距離為2L,導(dǎo)線組成的正弦圖形項部或底部到桿距離都是
L
2
.在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場的寬度為2L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動,在運(yùn)動過程中導(dǎo)線和桿組成的平面始終與磁場垂直.t=0時刻導(dǎo)線從O點(diǎn)進(jìn)入磁場,直到全部穿過磁場,外力F所做功為( 。
分析:正弦曲線形狀金屬導(dǎo)線以恒定的速度v穿過磁場過程中,線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流,求出感應(yīng)電動勢的最大值,再求出有效值,根據(jù)功能關(guān)系求解外力F所做的功.
解答:解:金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值為e=Byv,y是有效切割長度.y=
L
2
sin
ωt
   得到    e=
BLv
2
sinωt,ω=
T
=
2L
v
=
πv
L
不變
  則線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流,其感應(yīng)電動勢的有效值為E=
BLv
2
2

因為線圈進(jìn)入和穿出磁場產(chǎn)生的內(nèi)能相等,外力做功相等.
  故導(dǎo)線全部穿過磁場過程,外力F所做功為W=
(
BLv
2
2
)2
R
?
4L
v
=
B2L3v
2R

故選B
點(diǎn)評:本題電磁感應(yīng)與交變電流的知識綜合題,考查遷移能力.交變電流求熱量時,要用有效值.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?商丘二模)某同學(xué)到實驗室做“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時,發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材:
待測電源(電動勢約為4V,內(nèi)阻約為2Ω)
一個阻值未知的電阻R0
電壓表(內(nèi)阻很大,有5V、15V兩個量程)兩塊
電流表(內(nèi)阻約為5Ω,量程500mA)
滑動變阻器A(0~20Ω,3A)
滑動變阻器B(0~200Ω,0.2A)
電鍵一個,導(dǎo)線若干
該同學(xué)想在完成學(xué)生實驗“測電源電動勢和內(nèi)阻”的同時測出定值電阻R0的阻值,設(shè)計了如圖所示的電路.實驗時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù).在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時,記錄了U1、U2、I的一系列值.其后他在兩張坐標(biāo)紙上各作了一個圖線來處理實驗數(shù)據(jù),并計算了電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的阻值.
根據(jù)題中所給信息解答下列問題:
(1)在電壓表V1接入電路時應(yīng)選擇的量程是
5V
5V
,滑動變阻器應(yīng)選擇
A
A
(填器材代號“A”或“B”);
(2)在畫出圖線時,用來計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用
U1
U1
I
I
表示;用來計算定值電阻R0的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用
U1-U2
U1-U2
、
I
I
表示.(填“U1、U2、I”或由它們組成的算式)
(3)若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤,實驗中測得的定值電阻R0的值
大于
大于
(選填“大于”、“小于”或“等于”)其真實值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?商丘二模)如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R、內(nèi)壁光滑的半球形容器靜放在粗糙水平地面上,O為球心.有一勁度系數(shù)為K的輕彈簧一端固定在半球底部O′處,另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點(diǎn).已知地面與半球形容器間的動摩擦因數(shù)為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30°.下列說法正確的是(  )

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(2011?商丘二模)某質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,已知第3秒內(nèi)通過的位移是s,則物體運(yùn)動的加速度大小為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?商丘二模)(1)多用電表的讀數(shù)為
32.5V
32.5V

(2)用游標(biāo)20分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的內(nèi)徑時,示數(shù)如圖所示,則測量結(jié)果應(yīng)該讀作
11.30
11.30
mm.
(3)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數(shù)如圖所示,此示數(shù)為
2.615
2.615
mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?商丘二模)在物理學(xué)發(fā)展過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了巨大貢獻(xiàn).關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( 。

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