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矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計(jì).導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖,大小為B=B0cos(
πx
2l
)
.一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好.起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng).試求:
(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律;
(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量.
精英家教網(wǎng)
(1)在t時(shí)刻AB棒的坐標(biāo)為x=vt
導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e=Blv=B0lvcos
πvt
2l

回路的總電阻 R=R+
1
2
R=
3
2
R

回路感應(yīng)電流 i=
e
R
=
2B0lvcos2
πvt
l
3R

棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有F=F=Bil
解得:F=
2
B20
l2vcos2(
πvt
2l
)
3R
(0≤t≤
2l
v
)

(2)導(dǎo)體棒AB在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個(gè)周期的正弦交流電
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 E=
2
2
B0lv

回路產(chǎn)生的電熱Q=
E2
R
t

通電時(shí)間t=
2l
v

聯(lián)立解得Q=
2
B20
l3v
3R

答:
(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律為F=
2
B20
l2vcos2(
πvt
2l
)
3R
(0≤t≤
2l
v
)

(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量為
2
B20
l3v
3R
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?銅山縣模擬)矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計(jì).導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖,大小為B=B0cos(
πx2l
)
.一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好.起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng).試求:
(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律;
(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個(gè)短邊上均接有電阻R,其余部分電阻不計(jì).導(dǎo)線框一長邊與x軸重合,左邊的坐標(biāo)x=0,線框內(nèi)有一垂直于線框平面的磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足關(guān)系B=B0sin(
πx2l
).一光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊接觸良好,電阻也是R.開始時(shí)導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的力F作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng),求:
(1)導(dǎo)體棒AB從x=0到x=2l的過程中力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律;
(2)導(dǎo)體棒AB從x=0到x=2l的過程中回路產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

  (16分)如圖5所示,矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2L

短邊的長度為L,在兩個(gè)短邊上均接有電阻R,其余

部分電阻不計(jì)。導(dǎo)線框一長邊與x軸重合,左邊的坐

標(biāo)x=0, 線框內(nèi)有一垂直于線框平面的磁場,磁場的

磁感應(yīng)強(qiáng)度B 。導(dǎo)體棒AB在沿x軸正方向的拉力F

(大小未知)作用下,以加速度a從x=0處勻加速運(yùn)動(dòng)到x=2L處。

  ⑴ 求導(dǎo)體棒ABx=0運(yùn)動(dòng)到x=2L過程中通過導(dǎo)體棒的電量。

某同學(xué)的解題過程如下:

oaAB回路的平均電動(dòng)勢(shì)  bcAB回路的平均電動(dòng)勢(shì) 導(dǎo)體棒AB上的平均電動(dòng)勢(shì)E=E1+E2 =   

通過導(dǎo)體棒的電量     

你認(rèn)為以上分析是否正確,若正確簡要說明理由,若不正確,請(qǐng)給出正確的解答。

  ⑵ 推導(dǎo)出力F與時(shí)間t間的關(guān)系式,給出時(shí)間t的取值范圍。

  ⑶ 你能求出勻加速運(yùn)動(dòng)過程中拉力F的沖量嗎?若能,請(qǐng)求出具體的結(jié)果(用給定的已知量表示)

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2007-2008學(xué)年江蘇省徐州市銅山縣高三(上)質(zhì)量檢測物理試卷(解析版) 題型:解答題

矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計(jì).導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖,大小為.一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好.起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng).試求:
(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律;
(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量.

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