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10.如圖所示,坐標系xoy在光滑水平面內(nèi),磁場方向豎直向下,磁感應強度B的大小與坐標x的關系為B=kx(k為常亮),在水平面內(nèi),一質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框的電阻為R,其左邊與y軸重合,線框在沿x軸正方向拉力作用下從靜止開始運動,拉力的功率始終為P,若線框從靜止開始到勻速運動的過程中,產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求此過程所用的時間.

分析 線框在運動過程中,有法拉第電磁感應定律分別求得,左右兩邊產(chǎn)生的電動勢E1E2,再由右手定則確定電流方向,求出回路中電流大小I,根據(jù)動能定理結(jié)合功、功率知識點求解運動時間.

解答 解:設線框向右運動x時,開始勻速運動,右邊產(chǎn)生的電動勢:E2=B2Lv,而B2=k(x+L),同理,左邊E1=B1Lv,而B1=Kx,
由右手定則可知,右左兩邊中感應電流方向均向上,故整個回路中感應電流,I=E2E1R=kx+LLvkxLvR=kL2vR,
線圈做勻速運動,則線框受力平衡即:F=F----①,
有左手定則得:F=B2ILB1IL=kL2I=k2L4vR----②,
聯(lián)立①②兩式解得:F=k2L4Rv,又有:P=Fv,得:v2=PRk2L4,
線框從靜止開始到勻速運動的過程,由動能定理得:PtQ=12mv2,解得:t=mR2k2L4+QP
答:線框從靜止開始到勻速運動所用的時間為mR2k2L4+QP

點評 本題用到的知識有動能定理,法拉第電磁感應定律,歐姆定律等基本知識點,但本題關鍵在于回路中感應電流大小計算和利用功和功率計算時間.

練習冊系列答案
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C.閉合開關S時,A燈比B燈先亮,最后A比B亮
D.斷開開關S時,A燈與B燈同時逐漸熄滅

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19.變頻空調(diào)是與傳統(tǒng)的定頻空調(diào)相比較而產(chǎn)生的概念,我國日常生活所用的交流電為220v,50Hz,在這種條件下工作的空調(diào)稱為“定頻空調(diào)”由于供電頻率不能改變,傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機轉(zhuǎn)速基本不變,變頻空調(diào)中的變頻器可以改變壓縮機的供電頻率,把50Hz的固定電網(wǎng)頻率變?yōu)?0至130Hz的變化頻率,從而調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速,空調(diào)節(jié)能省電,下列說法正確的( �。�
A.供電頻率高,壓縮機轉(zhuǎn)速大,空調(diào)器的制冷量大
B.供電頻率低,壓縮機轉(zhuǎn)速小,空調(diào)器的制冷量大
C.變頻空調(diào)只能改變壓縮機的供電頻率,不能改變電網(wǎng)的交流電頻率
D.變頻空調(diào)既能改變壓縮機的供電頻率,又能改變電網(wǎng)的交流電頻率

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14.下列各項物理量中全部是矢量的是(  )
A.位移、力、電荷量、速度B.重力、路程、時間、速度
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