首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
电磁感应现象中的切割类问题
> 正文
返回
打印
如图所示，由7根长度都是L的金属杆连接成的一个“日”字型的矩形金属框abcdef，放在纸面所在的平面内．有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟cd杆平行，磁感应强度的大小是B，
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，由7根长度都是L的金属杆连接成的一个“日”字型的矩形金属框abcdef，放在纸面所在的平面内．有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟cd杆平行，磁感应强度的大小是B，方向垂直于纸面向里，金属杆af、be、cd的电阻都为r，其他各杆的电阻不计，各杆端点间接触良好．现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从cd杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：
（1）cd杆在磁场中运动的过程中，通过af杆的电流；
（2）从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q．
◎ 答案
（1）cd杆切割磁感线产生的电动势 E=BLv
此时的等效电路如图所示，则be、af并联，由闭合电路欧姆定律I=
E
R+r
得，通过干路bc的电流为
I=
BLv
r+
1
2
r
=
2BLv
3r
故通过af杆的电流I
af
=
1
2
I
=
BLv
3r
（2）无论是那一根杆在磁场中运动，其他两杆都是并联，故等效电路与上图相同，整个金属框产生的热量也相同．
因金属框匀速运动，切割磁感线产生的电能全部转化为热能，故cd杆在磁场中运动时，金属框产生的总热量为
Q
0
=IEt=
2BLv
3r
?BLv?
L
v
=
2
B
2
L
3
v
3r
因此，从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q=3Q
0
=
2
B
2
L
3
v
r
答：
（1）cd杆在磁场中运动的过程中，通过af杆的电流是
BLv
3r
；
（2）从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中，金属框中电流所产生的总热量Q是
2
B
2
L
3
v
r
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，由7根长度都是L的金属杆连接成的一个“日”字型的矩形金属框abcdef，放在纸面所在的平面内．有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟cd杆平行，磁感应强度的大小是B，…”主要考查了你对 【闭合电路欧姆定律】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/453786.html
十二生肖
十二星座
