Processing math: 0%
4.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab擱在框架上,可無(wú)摩擦地滑動(dòng),此時(shí)abde構(gòu)成一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì),開始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0
(1)若從t=O時(shí)刻起,磁感強(qiáng)度均勻增加,每秒增量為K,同時(shí)保持棒靜止,求棒中的感應(yīng)電流大小和方向.
(2)在上述①情況中,棒ab始終保持靜止,當(dāng)t=t1秒末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力大小和方向?
(3)若從t=0時(shí)刻起,磁感強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化?(寫出B與t的關(guān)系式)

分析 (1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);由歐姆定律即可求得電流;由右手定則判斷電流方向;
(2)由F=BIL求得安培力,要使金屬棒靜止,則拉力應(yīng)等于安培力;
(3)要使感應(yīng)電流為零,在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí),線框中的磁通量應(yīng)保持不變.

解答 解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=\frac{△Φ}{△t}=K{L^2}
感應(yīng)電流為:I=\frac{E}{2r}=\frac{{K{L^2}}}{2r},
由右手定則可知電流由b到a,如圖所示;

(2)t1時(shí)刻時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度:
B=B0+kt1F=BII,
拉力與安培力相等,則拉力為:
F=BIL=({B_0}+k{t_1})\frac{{k{L^3}}}{2r};
(3)要使線框中沒(méi)有感應(yīng)電流,則總磁通量不變,
則有:BL(L+vt)=B0L2;
解得:B=\frac{{B}_{0}L}{L+vt}
答:(1)感應(yīng)電流為\frac{K{L}^{2}}{2r},方向如圖;
(2)需要的外力大小為:(B0+kt1\frac{K{L}^{3}}{2r}
(3)磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化關(guān)系為:B=\frac{{B}_{0}L}{L+vt};

點(diǎn)評(píng) 本題考查電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題,要注意熟練掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.如圖電路中,電阻R的阻值小于燈泡A工作時(shí)的阻值,自感線圈L的直流電阻不計(jì).則以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.接通S,A將逐漸變亮
B.接通S,A將立即發(fā)光,然后逐漸熄滅
C.電路接通穩(wěn)定后,斷開S,A將漸漸變暗
D.電路接通穩(wěn)定后,斷開S,A將變得更亮,然后逐漸變暗

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.一個(gè)動(dòng)車組在平直軌道上運(yùn)動(dòng),在0-600s的時(shí)間內(nèi),速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示.問(wèn):
(1)動(dòng)車組兩個(gè)加速階段的加速度大小分別是多少?
(2)0-600s的時(shí)間內(nèi)動(dòng)車組的位移大小是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖甲所示,質(zhì)量m=2.0kg的物體靜止在水平面上,物體跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.從t=0時(shí)刻起,物體受到一個(gè)水平力F的作用而開始運(yùn)動(dòng),前8s內(nèi)F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示.g取10m/s2. 求:
(l)第6s末物體的速度.
(2)前8s內(nèi)水平力F所做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.如圖,AB、CD兩條支路電阻相等,R是變阻器,L是帶鐵芯的線圈,合上S,穩(wěn)定后再斷開S,S斷開瞬間,電流表A1讀數(shù)等于電流表A2讀數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”,兩表零刻線均在中央);C、D兩點(diǎn)中電勢(shì)較高的是D點(diǎn).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.為了防止靜電危害,下列措施錯(cuò)誤的是(  )
A.油罐車上拖一條與地面接觸的鐵鏈
B.盡可能保持印染廠車間內(nèi)空氣干燥
C.飛機(jī)的輪胎上裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎
D.在地毯中夾雜導(dǎo)電纖維

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖所示的電路中,當(dāng)a、b端加直流電壓時(shí),L1燈發(fā)光,L2燈不亮;當(dāng)加同樣電壓的交流電源時(shí),L1燈發(fā)光但較暗,L2燈發(fā)光較亮.那么以下正確的是(  )
A.A中接的是電感線圈,B中接的是電容器
B.A中接的是電容器,B中接的是電感線圈
C.A中接的是電阻,B中接的是電容器
D.若加的交流電頻率增大,電壓不變,則L1燈變更暗,L2燈變更亮

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.根據(jù)材料介紹:“從徐州到宿遷的路稈為125km,列車的平均速度為250km/h”,那么,乘高鐵從徐州到宿遷耑耍的時(shí)間是( �。�
A.0.5hB.1hC.1.5hD.2h

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.?dāng)z制電影時(shí),為了拍攝下落物體的特寫鏡頭,做了一個(gè)線度為實(shí)物的\frac{1}{49}的模型.放電影時(shí),走片速度為每秒24張,為了使畫面逼真,拍攝時(shí)走片速度應(yīng)為多大?模型的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)為實(shí)物運(yùn)動(dòng)速度的多少倍?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案