热门试卷

解  设杆向上运动的速度为v，则此时回路中的电动势为：E=B（l2-l1）v    ①

根据法拉第电磁感应定律，回路中的电流：       ②

根据右手定则电流沿顺时针方向，则x1y1受到向上的安培力：F1=BIl1，金属杆x2y2受到向下的安培力：F2=BIl2，

当杆匀速运动时，根据牛顿第二定律得：F+F1=（m1+m2）g+F2   ③

联立①②③得：，    

所以作用于两杆的重力的功率为：

回路电阻上的热功率为：

解：（1）金属棒在0-0.2s的运动时间内，有：E==ld=×0.6×0.2=0.6V

V=0.6V金属棒与电阻R1的并联电阻为：R并==1Ω

电路中总电阻为：R=+R2=2Ω

则电压表的读数为：U=

得：E=×0.6V=0.3V

（2）金属棒进入磁场后，通过它的电流为：

I′=+=+（A）=0.45A

金属棒所受的安培力为：FA=BI′l=1×0.45×0.6N=0.27N

由于金属棒进入磁场后电压表读数保持不变，所以金属棒做匀速运动．则有：

F=FA=0.27N

（2）金属棒在0-0.2s的运动时间内，产生的热量为：Q=t=×0.2J=0.036J

金属棒进入磁场后，电路的总电阻为：R′=+r=Ω

感应电动势为：E′=IR′=1.2V

由E′=Blv得：v== m/s=2m/s

则金属棒通过磁场的时间为：t′==s=0.1s

则此过程中电路产生的热量为：Q′=E′I′t′=1.2×0.45×0.1J=0.054J

故金属棒从AB运动到EF的过程中整个电路产生的热量为：Q总=Q+Q′=0.090J．

答：（1）t=0.1s时电压表的示数是0.3V．

（2）恒力F的大小是0.27N．

（3）金属棒从AB运动到EF的过程中整个电路产生的热量是0.090J．

解：（1）由楞次定律知，线框中感应电流的方向为逆时针方向．

（2）设t=2.0s时的速度为v，根据题意得，E=BLv，E=IR

解得：v=．

设t=2.0s时的拉力为F，根据题意有：F-BIL=ma

由图象可知，线框做匀加速直线运动，=，图线的斜率得，a=0.2m/s2

联立解得：F=0.5N．

（3）设t=5.0s时的速度为v，整个过程中线框中产生的焦耳热为Q，则有：

E=BLv′=I′R

Q=

由上述两式解得：Q=．

答：（1）线框中的感应电流方向为逆时针方向．

（2）t=2.0s时，金属线框的速度为0.4m/s，金属线框受的拉力F为0.5N．

（3）金属框从磁场拉出过程线框中产生的焦耳热是1.67J．

解：（1）由法拉第电磁感应定律：E=N=N=100××0.2V=40V，

（2）由图可知，穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流顺时针，所以流过R2的电流方向是由下向上．

根据闭合电路欧姆定律，则有：I==A=4A；

（3）闭合开关后，U2=IR2=4×6V=24V

据图可知，电容器与R2并联，闭合S一段时间后再断开S时，电容器的电量就等于通过电阻R2的电量，

所以Q=CU2=30×10-6×24C=7.2×10-4C

答：（1）线圈A中的感应电动势40V；

（2）闭合K后，通过R2的电流强度的大小4A和方向由下向上；

（3）闭合K后，流过R3的电量7.2×10-4C．

解：（1）磁通量的变化率：T/s

根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E=V．

（2）根据欧姆定律得，ab间的电压U=V．

（3）电路中的电流：

所以R1消耗的电功率：=

当：R1=R2=1Ω时，R1消耗的电功率最大，最大为W

答：（1）回路的感应电动势为16V；（2）ab两点间电压U为12V；（3）R1的功率最大是64W．

解：根据磁感应强度B随时间t按正弦规律变化，那么满足E=

而Em=nBL2

根据欧姆定律，则有：I==；

在一个周期内，由焦耳定律Q=I2Rt，可得：Q=

答：磁场变化的一个周期内线圈中产生的热量．

解：（1）导线框的感应电动势为

  E==①

导线框中的电流为

  I=②

式中R是导线框的电阻，根据电阻率公式有

  R=ρ③

联立①②③式，将=k代入得

 I=-④

答：导线中感应电流的大小为-．

（2）导线框所受磁场的作用力的大小为

F=BIl⑤

它随时间的变化率为

=Il⑥

由⑤⑥式得

=．

答：磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为．