如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=10g、电阻R=1Ω的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l=0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=
◎ 题目
如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=10g、电阻R=1Ω的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l=0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度),完全穿出磁场时小车速度v1=2m/s。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B=1.0T。已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN边长度相同。求: (1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向; (2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q; (3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W。 |
◎ 答案
解:(1)线圈切割磁感线的速度v0=10m/s 感应电动势E=Blv0=1×0.05×10=0.5V 由闭合电路欧姆定律得线圈中电流A 由楞次定律知线圈中感应电流方向为M→Q→P→N→M (2)线圈进入磁场和离开磁场时克服安培力做功,动能转化成电能,产生的电热: J (3)设小车完全进入磁场后速度为v 在小车进入磁场从t时刻到t+△t时刻(△t→0)过程中: 即 求和得 同理得 而 又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同,因而有q入=q出 故得v0-v=v-v1,即v=6 m/s 所以,小车进入磁场过程中线圈克服安培力做功 J |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在质量为M=0.99kg的小车上,固定着一个质量为m=10g、电阻R=1Ω的矩形单匝线圈MNPQ,其中MN边水平,NP边竖直,高度l=0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0=…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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下一篇:如图甲所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速
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