如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a...

問題詳情:

如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為Rad邊與磁場邊界平行.從ad邊剛進入磁場直至bc邊剛要進入的過程中,線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運動,求:

如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a...

(1)感應電動勢的大小E

(2)拉力做功的功率P

(3)ab邊產生的焦耳熱Q

【回答】

(1) 如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第2張;(2) 如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第3張;(3) 如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第4張

【解析】

由導體棒切割磁感線產生電動勢綜合閉合電路歐姆定律和如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第5張解題.

(1)從ad邊剛進入磁場到bc邊剛要進入的過程中,只有ad邊切割磁感線,所以產生的感應電動勢為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第6張

(2)線框進入過程中線框中的電流為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第7張

ad邊安培力為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第8張

由於線框勻速運動,所以有拉力與安培力大小相等,方向相反,即如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第9張

所以拉力的功率為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第10張

聯立以上各式解得:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第11張

(3) 線框進入過程中線框中的電流為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第12張

進入所用的時間為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第13張

ad邊的電阻為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第14張

焦耳熱為:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第15張

聯立解得:如圖所示,垂直於紙面的勻強磁場磁感應強度為B.紙面內有一正方形均勻金屬線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,a... 第16張

知識點:法拉第電磁感應定律

題型:解答題