如圖所示，在一個由x軸和曲線為邊界包圍的空間中存在勻強磁場，曲線方程為（單位：m）()。磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為。有一ab邊與x軸重合的正方形金屬線框在水平拉力F作用下以1.0m/s速度水平向右勻速運動，線框邊長為0.4m，線框電阻為0.1，試求：

（1）在線框通過磁場區(qū)域的過程中，拉力F的最大瞬時功率是多少？
（2）在下面坐標圖中畫出線框產(chǎn)生的電流隨時間變化圖象（取方向為電流正方向）。
（3）線框經(jīng)過磁場區(qū)域的整個過程，拉力F做多少功？
（1）（2）

（3）

試題分析：（1）圖中可見，切割磁感線的有效長度即為縱坐標大小，所以
，
最大電壓為E=0.06V
則最大功率為
（2）感應電流，因此感應電流變化規(guī)律為正弦形狀，且周期相同。
但Lab>0.2,所以經(jīng)過0.2s線框完全覆蓋了磁場，磁通量不變，所以感應電流消失。
到t=0.4s時，線框出磁場，出現(xiàn)感應電流，根據(jù)右手定則判斷電流方向與剛開始進去的方向相反，即如圖
（3）在整個過程中，產(chǎn)生的為交流電，所以用有效值進行計算：有效值為

點評：本題通過電磁感應定律求出交流電的表達式，并通過數(shù)學知識畫出函數(shù)圖像，利用有效值求出交流電的發(fā)熱量
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一矩形線圈abcd位于一隨時間變化的勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面向里(如圖甲所示)，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖4乙所示．以I表示線圈中的感應電流(圖甲中線圈上箭頭方向為電流的正方向)，則圖4丙中能正確表示線圈中電流I隨時間t變化規(guī)律的是(　　)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，平行導軌間的距離為d，一端跨接一個電阻R，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在的平面．一根足夠長的金屬棒水平放在導軌上．金屬棒的電阻為r，導軌的電阻不計，當金屬棒沿垂直于棒的方向滑行時，通過電阻R的電流為(　　)
A．B．
C．電流方向a→R→b D．電流方向b→R→a

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，導線框abcd固定在豎直平面內(nèi)，bc段的電阻為R，其它電阻均可忽略。ef是一電阻可忽略的水平放置的導電桿，桿長為l，質(zhì)量為m，桿的兩端分別與ab 和cd保持良好接觸，又能沿它們無摩擦地滑動。整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與框面垂直�，F(xiàn)用一恒力F豎直向上拉ef，當ef勻速上升時，其速度的大小為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合小金屬球從高h處的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則下列說法正確的是（   ）
A．若是勻強磁場，球在左側(cè)滾上的高度小于h
B．若是勻強磁場，球在左側(cè)滾上的高度等于h
C．若是非勻強磁場，球在左側(cè)滾上的高度等于h
D．若是非勻強磁場，球在左側(cè)滾上的高度小于h

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導線右側(cè)，且其長邊與長直導線平行．已知在0到t1的時間內(nèi)，直導線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應電流總是沿順時針方向，線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右．設電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是（ ）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（11分）如圖所示，在足夠長的兩條平行金屬導軌的左端接有一個定值電阻R0，兩導軌間的距離L=0.5m，在虛線的區(qū)域內(nèi)有與導軌平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=0.2T，虛線間的距離S=1.0m。完全相同的金屬棒ab、cd與導軌垂直放置，兩棒間用2.0m長的絕緣輕桿連接。棒與導軌間無摩擦，兩棒電阻皆為r=0.3Ω，導軌電阻不計。已知R0=2r�，F(xiàn)用一外力從圖示位置水平向右拉cd棒，使兩棒以v=5.0m/s的速度向右勻速穿過磁場區(qū)域。

求：（1）從cd棒剛進磁場到ab棒剛離開磁場的過程中通過ab棒的電流大小和方向；
（2）從cd棒剛進磁場到ab棒剛離開磁場的過程中拉力做的功；
（3）若cd棒剛進入磁場時將水平外力去掉，經(jīng)一段時間cd棒出磁場，求此段時間內(nèi)通過cd棒的電量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，長直導線右側(cè)的矩形線框abcd與直導線位于同一平面，當長直導線中的電流發(fā)生如圖所示的變化時（圖中所示電流方向為正方向），線框中的感應電流與線框受力情況為
A．t1到t2時間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向為abcda，線框受力向右
B．t1到t2時間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向為abcda，線框受力向左
C．在t2時刻，線框內(nèi)電流的方向為abcda，線框受力向右
D．在t3時刻，線框內(nèi)電流最大，線框受力最大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個閉合線圈處在如圖所示的按正弦規(guī)律變化的磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，下列說法中正確的是（   ）
A．在1s末線圈中感應電流最大
B．在2s末線圈中感應電流最大
C．1—2s內(nèi)的感應電流方向和2—3s內(nèi)相同
D．1—2s內(nèi)的感應電流方向和3—4s內(nèi)相同

查看答案和解析>>

同步練習冊答案