t=0時,磁場在xOy平面內(nèi)的分布如圖所示。其磁感應(yīng)強度的大小均為B0,方向垂直于xOy平面,相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反。每個同向磁場區(qū)域的寬度均為l0。整個磁場以速度v沿x軸正方向勻速運動。
(1)若在磁場所在區(qū)間,xOy平面內(nèi)放置一由n匝線圈串聯(lián)而成的矩形導(dǎo)線框abcd,線框的bc邊平行于x軸,bc=lB、ab=L,總電阻為R,線框始終保持靜止。求:
①線框中產(chǎn)生的總電動勢大小和導(dǎo)線中的電流大。
②線框所受安培力的大小和方向。
(2)該運動的磁場可視為沿x軸傳播的波,設(shè)垂直于紙面向外的磁場方向為正,畫出t=0時磁感應(yīng)強度的波形圖,并求波長λ和頻率f。
解:(1)①切割磁感線的速度為v,任意時刻線框中電動勢大小E=2nB0Lv
導(dǎo)線中的電流大小I=
②線框所受安培力的大小為:
由左手定則判斷,線框所受安培力的方向始終沿x軸正方向
(2)磁感應(yīng)強度的波長和頻率分別為,
t=0時磁感應(yīng)強度的波形圖如圖
 
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:(課標(biāo)人教版)2010年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理 第11章交變電流 電磁振蕩與電磁波 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述 人教版 題型:038

如圖所示,兩根不計電阻的傾斜平行導(dǎo)軌與水平面的夾角=37°,底端接電阻R=1.5 Ω.金屬棒ab的質(zhì)量為m=0.2 kg.電阻r=0.5 Ω,垂直擱在導(dǎo)軌上由靜止開始下滑,金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,虛線為一曲線方程與x軸所圍空間區(qū)域存在著勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.5 T,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)當(dāng)金屬棒ab下滑的速度為時,電阻R的電功率是多少?

(2)當(dāng)金屬棒ab運動到Xo=6 m處時,電路中的瞬時電功率為0.8 w,在這一過程中,安培力對金屬棒ab做了多少功?

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