高二 电磁感应问题
如图,一垂直纸面向里的非匀强磁场,其磁感应强度沿y方向大小不变,沿x方向均匀减弱,减小率为0.05T/m。一边长为10cm的正方形铝框,总电阻为0.25Ω,铝框平面与磁场...
如图,一垂直纸面向里的非匀强磁场,其磁感应强度沿y方向大小不变,沿x方向均匀减弱,减小率为0.05T/m。一边长为10cm的正方形铝框,总电阻为0.25Ω,铝框平面与磁场方向垂直,在外力作用下,以20m/s的速度沿x正方向做匀速直线运动。
(1)铝框中感应电流的大小
(2)铝框匀速运动了m的过程中,外力对铝框做的功
(3)分析铝框左右两边受安培力的情况 展开
(1)铝框中感应电流的大小
(2)铝框匀速运动了m的过程中,外力对铝框做的功
(3)分析铝框左右两边受安培力的情况 展开
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(1)、根据题意可知△B/△t=△B/△x ×△x/△t=0.05×20=1T/s,则电动势为E=N△BS/△t=1×0.1²=0.01V,所以电流为I=E/R=0.01/0.25=0.04A
(2),因为线圈匀速运动,所以外力做功等于克服安培力做功,即电路中的电能,所以W=Q=I²Rt=0.04²×0.25×2/20=4×10^-5J
(3)根据题意可知电路中的电流为顺时针的,所以左边的电流竖直向上,他所受的安培力水平向左,大小为F1=BIL,(其中B是左边竖直导线所在位置的磁感应强度),右边的电流竖直向下,所受安培力水平向右,大小为F2=(B-0.05L)IL,所以F1>F2,他们的合力水平向左,即F=F1-F2=0.05IL²=2×10^-5N.
(2),因为线圈匀速运动,所以外力做功等于克服安培力做功,即电路中的电能,所以W=Q=I²Rt=0.04²×0.25×2/20=4×10^-5J
(3)根据题意可知电路中的电流为顺时针的,所以左边的电流竖直向上,他所受的安培力水平向左,大小为F1=BIL,(其中B是左边竖直导线所在位置的磁感应强度),右边的电流竖直向下,所受安培力水平向右,大小为F2=(B-0.05L)IL,所以F1>F2,他们的合力水平向左,即F=F1-F2=0.05IL²=2×10^-5N.
东达实业
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(1)由于磁场强弱不同,铝框左、右两边产生
的感应电动势不但方向不同,而且大小也不同(ε左>ε右),所以电路左右中电流
I=(ε左-ε右)/R=(B左-B右)/R=0.04A
(2)铝框运动了2m,历时t=2/20s=0.1s.外力做功等于释放的焦耳热
W=Q=I²Rt=4乘以(10的﹣五次方)J
(3)由于ε左>ε右,所以电流为顺时针方向,这样左边受安培左右3 力向左,右边受安培力向右,但合力向左,其大小为 ∑Fb=(B左-B右)IL=2*(10的﹣五次方)牛
为了作匀速运动,需要有2*(10的﹣五次方)牛的外力向右拉动铝框。
的感应电动势不但方向不同,而且大小也不同(ε左>ε右),所以电路左右中电流
I=(ε左-ε右)/R=(B左-B右)/R=0.04A
(2)铝框运动了2m,历时t=2/20s=0.1s.外力做功等于释放的焦耳热
W=Q=I²Rt=4乘以(10的﹣五次方)J
(3)由于ε左>ε右,所以电流为顺时针方向,这样左边受安培左右3 力向左,右边受安培力向右,但合力向左,其大小为 ∑Fb=(B左-B右)IL=2*(10的﹣五次方)牛
为了作匀速运动,需要有2*(10的﹣五次方)牛的外力向右拉动铝框。
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