如图所示,矩形线圈abcd的ab边与有理想边界的匀强磁场区域的AB边重合,现将矩形线圈沿垂直于AB边的方向匀速拉出磁场,第一次速度为v1,第二次速度为2v1.求(1)两次拉出拉力的

◎ 题目

如图所示,矩形线圈abcd的ab边与有理想边界的匀强磁场区域的AB边重合,现将矩形线圈沿垂直于AB边的方向匀速拉出磁场,第一次速度为v1,第二次速度为2v1
求(1)两次拉出拉力的功之比
W1
W2
等于多大?
(2)两次拉出拉力的功率之比
P1
P2
等于多大?
魔方格

◎ 答案

(1)设线圈ab边长为l,bc边长为l′,整个线圈的电阻为R,磁场的磁感应强度为B.
拉出线圈在cd边产生的感应电动势  E=Blv ①
线圈中的感应电流为I=
E
R
=
Blv
R
 ②
cd边受磁场力 f=IlB=
B2l2v
R
 ③
因为线圈做匀速运动,所以拉力F与f大小相等,方向相反.
  F=f  ④
拉出线圈时,拉力的功 W=Fl=
B2l2l
R
v
 ⑤
当⑤式可得
W1
W2
=
v1
v2
=
1
2

(2)拉力的功率p=Fv=
B2l2
R
v2

由⑥式可得
p1
p2
=
v21
v22
=
1
4

答:
(1)两次拉出拉力的功之比
W1
W2
等于
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如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L,导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路,两根导体棒的质量皆为m,电阻皆为R,回路
如图所示,两根足够长的固定
如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨下端接有阻值为R的电阻,导轨电阻不计,斜面处于竖直向上的磁场中,金属棒ab受到沿斜面向上与金属棒垂直的
如图所示电路,两根光滑金属
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如图所示,一足够长的光滑平
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如图所示,光滑斜面的倾角θ
如图所示,固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1=0.5m,金属棒ad与导轨左端bc的距离L2=0.8m,整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω,匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路.ad杆
如图所示,固定在匀强磁场中