如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为l的正方形,金属杆的电阻为r,其

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为l的正方形,金属杆的电阻为r,其余部分电阻不计.
(1)若从t=0时刻起,磁场的磁感应强度均匀增加,每秒钟增量为k,施加一水平拉力保持金属杆静止不动,求金属杆中的感应电流.
(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动,当t=t1秒末时,求水平拉力的大小.
(3)若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时,可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度B与时间t的函数关系式.
魔方格

◎ 答案

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
解(1)设瞬时磁感应强度为B,由题意得率
△B
△t
=
B-B0
△t
=k
  ①
产生感应电动势为 E=
△φ
△t
=
△BS
△t
=
(B-B0)S
△t
=kl2
  ②
根据闭合电路欧姆定律得,产生的感应电流I=
E
r
=
kl2
r
  ③
(2)由题意,金属杆始终保持不动,根据二力平衡,安培力等于水平拉力,即有F=F
   F=BIl  ⑤
由①③⑤得F=
(B0+kt1)kl3
r

所以F=
(B0+kt1)kl3
r

(3)回路中感应电流为0,磁感应强度逐渐减小产生的感生电动势E和金属杆运动产生的动生电动势E′大小,方向相反,即E+E′=0,
则有
(B-B0)l2
t-0
+Blv=0

 解得 B=
B0l
l+vt

答:
(1)金属杆中的感应电流为为
kl2
r

(2)水平拉力的大小为
(B0+kt1)kl3
r

(3)要使回路中不产生感应电流,磁感应强度B与时间t的函数关系式为B=
B0l
l+vt
如图所示,半径为R,重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h(h<R)的木块,若不计摩擦,用至少多大的水平推力F推木块才能使球离开地面?
如图所示,半径为R,重为G的
在车厢的天花板上,用不计质量的细绳悬挂一个质量是m的小球.当车厢沿平直轨道做匀速运动时,小球与车厢保持相对静止,细绳对小球的拉力大小为______.当车厢以加速度a沿平直轨
在车厢的天花板上,用不计质
在光滑的墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B.足球的质量为m,悬绳与墙壁的夹角为a,网兜质量不计.求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力.
在光滑的墙壁上用网兜把足球
质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图,静止时,两弹簧伸长量分别为x1和x2,则()A.只要mA=mB,有x1=x2B.只要mA>mB,有x1<x2C.只要mA<mB,有x1<x2D.只要
质量为mA和mB的小球与劲度系
三个相同的物体叠放在水平面上,B物体受到水平拉力作用,但三个物体都处于静止状态,如图所示,在图右侧画出图中B物体所受力的示意图.
三个相同的物体叠放在水平面
上一篇:用长为L的细线拉一质量为m的小球,小球带电量为+q,细线一端悬于固定点O,整个装置放在水平向右一足够大的匀强电场中,小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ,电场范围足够大,     下一篇:带有等量异种电荷的两个金属板A和B水平放置,相距为d(d远小于板的长和宽),一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央,处于平衡,油滴的质量为m,带电量为q,如图所示.在油滴的正
零零教育社区:论坛热帖子