如圖所示,線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈,在傳送帶的左端線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動的傳送帶上,經(jīng)過一段時(shí)間,達(dá)到與傳送帶相同的速度v后,線圈與傳送帶始終相對靜止,并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,已知當(dāng)一個(gè)線圈剛好開始勻速度運(yùn)動時(shí),下一個(gè)線圈恰好放在傳送帶上,線圈勻速運(yùn)動時(shí),每兩個(gè)線圈間保持距離L不變,勻強(qiáng)磁場的寬度為3L,求:
(1)每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q.
(2)在某個(gè)線圈加速的過程中,該線圈通過的距離S1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離S2之比.
(3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈,電動機(jī)所消耗的電能E(不考慮電動機(jī)自身的能耗)
(4)傳送帶傳送線圈的總功率P.

【答案】分析:(1)由題,線圈勻速通過磁場,由Q=2Pt、P=、E=BLv、t=求解每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q.
(2)線圈做勻加速運(yùn)動,傳送帶做勻速運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)位移公式求解離S1和S2之比.
(3)電動機(jī)多消耗的電能E轉(zhuǎn)化為線圈的動能、摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和焦耳熱,根據(jù)能量守恒定律求解.
(4)先求出一個(gè)線圈加速度(即一個(gè)線圈進(jìn)磁場和前一線圈出磁場的時(shí)間和)所用的時(shí)間,再根據(jù)P=即可求解.
解答:解:(1)線圈勻速通過磁場,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv,則每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量為
  
(2)對于線圈:做勻加速運(yùn)動,則有S1=vt   
對于傳送帶做勻速直線運(yùn)動,則有 S2=vt    
所以S1:S2=1:2
(3)又因?yàn)镾1:(S2-S1)=1:1  
線圈獲得動能EK=mv2=fS1
傳送帶上的熱量損失Q′=f(S2-S1)=mv2
所以電動機(jī)所消耗的電能為:E=EK+Q+Q′=mv2+
(4)一個(gè)線圈加速度(即一個(gè)線圈進(jìn)磁場和前一線圈出磁場的時(shí)間和)所用的時(shí)間為:t=
 所以P=
答:(1)每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q為
(2)在某個(gè)線圈加速的過程中,該線圈通過的距離S1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離S2之比為1:2.
(3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈,電動機(jī)所消耗的電能E為mv2+;
(4)傳送帶傳送線圈的總功率P為
點(diǎn)評:本題的解題關(guān)鍵是從能量的角度研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,掌握焦耳定律、E=BLv、歐姆定律和能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵.
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如圖所示,線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈,在傳送帶的左端線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動的傳送帶上,經(jīng)過一段時(shí)間,達(dá)到與傳送帶相同的速度v后,線圈與傳送帶始終相對靜止,并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,已知當(dāng)一個(gè)線圈剛好開始勻速度運(yùn)動時(shí),下一個(gè)線圈恰好放在傳送帶上,線圈勻速運(yùn)動時(shí),每兩個(gè)線圈間保持距離L不變,勻強(qiáng)磁場的寬度為3L,求:

(1)每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q.
(2)在某個(gè)線圈加速的過程中,該線圈通過的距離S1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離S2之比.
(3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈,電動機(jī)多消耗的電能E(不考慮電動機(jī)自身的能耗)

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如圖所示,線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈.在傳送帶的左端,線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動的傳送帶上,經(jīng)過一段時(shí)間,達(dá)到與傳送帶相同的速度v后,線圈與傳送帶始終保持相對靜止,并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場.已知線圈勻速運(yùn)動時(shí),每兩個(gè)線圈間保持距離L不變,勻強(qiáng)磁場的寬度為2L.求:
(1)每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q
(2)在某個(gè)線圈加速的過程中該線圈通過的距離s1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離s2之比
(3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈其電動機(jī)所消耗的電能E(不考慮電動機(jī)自身的能耗)
(4)傳送帶傳送線圈的總平均功率P.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈,在傳送帶的左端線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動的傳送帶上,經(jīng)過一段時(shí)間,達(dá)到與傳送帶相同的速度v后,線圈與傳送帶始終相對靜止,并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,已知當(dāng)一個(gè)線圈剛好開始勻速度運(yùn)動時(shí),下一個(gè)線圈恰好放在傳送帶上,線圈勻速運(yùn)動時(shí),每兩個(gè)線圈間保持距離L不變,勻強(qiáng)磁場的寬度為3L,求:
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(2)在某個(gè)線圈加速的過程中,該線圈通過的距離S1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離S2之比.
(3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈,電動機(jī)所消耗的電能E(不考慮電動機(jī)自身的能耗)
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(08年廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模) (18分)如圖所示,線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈,在傳送帶的左端線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動的傳送帶上,經(jīng)過一段時(shí)間,達(dá)到與傳送帶相同的速度v后,線圈與傳送帶始終相對靜止,并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,已知當(dāng)一個(gè)線圈剛好開始勻速度運(yùn)動時(shí),下一個(gè)線圈恰好放在傳送帶上,線圈勻速運(yùn)動時(shí),每兩個(gè)線圈間保持距離L不變,勻強(qiáng)磁場的寬度為3L,求:

(1)每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q;

    (2)在某個(gè)線圈加速的過程中,線圈通過的距離s1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離s2之比;

       (3)傳送帶每傳送一個(gè)線圈,電動機(jī)所消耗的電能E(不考慮電動機(jī)自身的能耗);

     (4)傳送帶傳送線圈的總功率P.

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