如图所示,水平放置的矩形金属框ABCD置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,其平面与磁场方向垂直,边AB与CD的距离为0.1m.金属框的左端所连电阻R1=1Ω,右端所连电阻R2=2Ω,导体棒EF长0.1m,垂直于AB边放置且与金属框接触良好,其余电阻不计.当导体棒EF以10m/s的速度向右匀速运动时,求:
(1)导体棒EF上产生的感应电动势的大小;
(2)导体棒EF中的电流;
(3)电阻R1消耗的电功率.
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如图所示,水平放置的矩形金属框ABCD置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,其平面与磁场方向垂直,边AB与CD的距离为0.1m.金属框的左端所连电阻R1=1Ω,右端所连电阻R2=2Ω,导体棒EF长0.1m,垂直于AB边放置且与金属框接触良好,其余电阻不计.当导体棒EF以10m/s的速度向右匀速运动时,求:
(1)导体棒EF上产生的感应电动势的大小;
(2)导体棒EF中的电流;
(3)电阻R1消耗的电功率.
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CD、EF是水平放置的电阻可忽略的光滑水平金属导轨,两导轨距离水平地面高度为H,导轨间距为L,在水平导轨区域存在磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向上的矩形有界匀强磁场(磁场区域为CPQE),如图所示,导轨左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接,弯曲的光滑轨道的上端接有一电阻R,将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上距离水平金属导轨高度h处由静止释放,导体棒最终通过磁场区域落在水平地面上距离水平导轨最右端x处.
已知导体棒与导轨始终接触良好,重力加速度为g,求
(1)电阻R中的最大电流的大小与方向;
(2)整个过程中,导体棒中产生的焦耳热;
(3)若磁场区域的长度为d,求全程流过导体棒的电量.
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如图,倾斜固定放置的“Π”形光滑金属导轨,位于与水平面成θ角的平面内,导轨宽为L,电阻不计。宽度均为d的矩形有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ方向垂直导轨平面向下,磁感应强度大小均为B,两磁场间的距离也为d。质量为m、电阻为R的金属杆ab平行于导轨顶部,从距离磁场Ⅰ上边缘h处由静止释放。已知金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,且始终与导轨接触良好,重力加速度为g。
(1)求金属杆刚进入磁场Ⅰ时的速度v大小;
(2)定性分析金属杆穿过两磁场的过程中能量是如何变化的;
(3)分析并说明金属杆释放处与磁场Ⅰ上边缘的距离h需满足的条件;
(4)作出金属杆从进入磁场Ⅰ到离开磁场Ⅱ这一过程中的v-t图像。
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水平放置的金属框架abcd,宽度为0.5m,匀强磁场与框架平面成30°角,如图所示,磁感应强度为0.5T,框架电阻不计,金属杆MN置于框架上可以无摩擦地滑动,MN的质量0.05kg,电阻0.2Ω,试求当MN的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零,此时水平拉力应为多大?
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如图甲所示,水平面上放置一矩形闭合线框abcd, 已知ab边长l1=1.0m、bc边长l2=0.5m,电阻r=0.1。匀强磁场垂直于线框平面,线框恰好有一半处在磁场中,磁感应强度B在0.2s内随时间变化情况如图乙所示,取垂直纸面向里为磁场的正方向。线框在摩擦力作用下保持静止状态。求:
(1)感应电动势的大小;
(2)线框中产生的焦耳热;
(3)线框受到的摩擦力的表达式。
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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,导轨间距L=0.5m,电阻不计。有界匀强磁场的上下两界面水平,间距H=1.35m,磁场方向垂直于导轨平面。两个完全相同的导体棒①、②水平置于导轨上,离磁场上边界的距离h=0.45m。每根导体棒的质量m=0.08kg、电阻R=0.3Ω。静止释放导体棒①,①进入磁场时恰好开始做匀速运动,此时再由静止释放导体棒②。求:(重力加速度g取10m/s2,导体棒与导轨始终良好接触。)
(1)导体棒①进入磁场时的速度大小v1;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)导体棒①离开磁场时的速度大小v2。
(4)分析并说明从导体棒①开始运动到导体棒②离开磁场的过程中,回路中电流的变化情况。
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如图所示,一个矩形金属框MNPQ置于光滑的水平面xOy内,一磁场方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图所示的曲线规律分布,关于x0对称,平行于x轴的线框边NP的长为d(d与x0的大小关系未定)。现给金属框一个大小为v0的初速度,让线框边MN从原点0开始沿x轴正方向滑动,则
A.当d=x0时,线框中感应电流方向一定保持不变
B.无论d为多大,线框中的感应电流方向都有可能保持不变
C.当d>x0时,d越大,线框中最初的感应电流越小
D.无论d为多大,运动过程中线框的加速度一定一直在减小
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