分析 (1)根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式,結(jié)合歐姆定律求出感應(yīng)電流的最大值.
(2)根據(jù)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式和歐姆定律求出ab兩端的電勢差,根據(jù)電流的方向確定電勢的高低.
(3)本題分三段研究:線框進(jìn)入磁場、完全進(jìn)入磁場和穿出磁場三個過程.由E=BLv、I=$\frac{E}{R}$結(jié)合求解感應(yīng)電流的大小.由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,再畫出圖象;
(4)根據(jù)ab兩端電壓Uab與感應(yīng)電動勢的關(guān)系,求出Uab,畫出電壓圖象
解答 解:(1)線框進(jìn)入磁場或出磁場時,感應(yīng)電動勢E=BL1v=0.2×1×10V=2V,
感應(yīng)電流的最大值I=$\frac{E}{R}=\frac{2}{4×0.2}A=2.5A$.
(2)金屬框cd邊剛進(jìn)入磁場時,ab邊兩端的電勢差Uab=Ir=2.5×0.2V=0.5V,
根據(jù)右手定則知,感應(yīng)電流的方向為a流向b,則a端的電勢高.
(3)進(jìn)入磁場的時間${t}_{1}=\frac{{L}_{1}}{v}=\frac{1}{10}s=0.1s$,根據(jù)右手定則知,感應(yīng)電流的方向為逆時針方向,大小I=2.5A,
完全在磁場中運(yùn)動的時間${t}_{2}=\frac{{L}_{2}-{L}_{1}}{v}=\frac{3-1}{10}s=0.2s$,磁通量不變,沒有感應(yīng)電流,
出磁場的時間t3=t1=0.1s,根據(jù)右手定則知,感應(yīng)電流的方向為順時針方向,大小I=2.5A,如圖所示.
(4)進(jìn)入磁場的過程中,ab邊兩端的電勢差Uab=Ir=2.5×0.2V=0.5V,
完全在磁場中,ab邊兩端的電勢差Uab=BL1v=0.2×1×10V=2V,
出磁場過程中,ab邊兩端的電勢差Uab=I•3r=2.5×0.6V=1.5V,ab兩端電壓的U-t圖線如圖所示.
答:(1)回路中有感應(yīng)電流的最大值為2.5A;
(2)金屬框cd邊剛進(jìn)入磁場時,ab兩端電勢差為0.5V,a端的電勢高.
(3)金屬框穿過磁場的過程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I-t圖線如圖所示.
(4)金屬框穿過磁場的過程中,ab兩端電壓的U-t圖線如圖所示.
點評 本題考查了作I-t、U-t圖象,應(yīng)用E=BLv求出電動勢、因感應(yīng)歐姆定律求出電流、分析清楚線框運(yùn)動過程、求出I、U隨時間變化的關(guān)系即可正確解題.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 速度時刻都在改變,所以必有加速度 | |
B. | 線速度大小保持不變,所以物體處于平衡狀態(tài) | |
C. | 加速度的大小保持不變,所以是勻變速曲線運(yùn)動 | |
D. | 其合外力提供向心力,是恒力作用下的曲線運(yùn)動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 圖中的折線不是花粉的運(yùn)動軌跡 | B. | 2 min內(nèi)此花粉的位移大小是AE | ||
C. | 第15 s時,此花粉應(yīng)在AB的中點 | D. | 第15 s時,此花粉可能在AB的中點 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1:1 | B. | 1:2 | C. | 1:4 | D. | 1:16 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 作用在金屬棒上各力的合力做功為零 | |
B. | 重力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能 | |
C. | 金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 | |
D. | 金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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