在生產(chǎn)線框的流水線上,為了檢測(cè)出個(gè)別不合格的未閉合線框,讓線框隨傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶平面向下),觀察線框進(jìn)入磁場(chǎng)后是否相對(duì)傳送帶滑動(dòng)就能夠檢測(cè)出未閉合的不合格線框.其物理情景簡(jiǎn)化如下:如圖所示,通過絕緣傳送帶輸送完全相同的正方形單匝純電阻銅線框,傳送帶與水平方向夾角為α,以恒定速度v0斜向上運(yùn)動(dòng).已知磁場(chǎng)邊界MN、PQ與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向垂直,MN與PQ間的距離為d,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.線框質(zhì)量為m,電阻為R,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(d>2L),線框與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.閉合線框在進(jìn)入磁場(chǎng)前相對(duì)傳送帶靜止,線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間,和傳送帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),線框運(yùn)動(dòng)過程中上邊始終平行于MN,當(dāng)閉合線框的上邊經(jīng)過邊界PQ時(shí)又恰好與傳送帶的速度相同.設(shè)傳送帶足夠長(zhǎng),且線框在傳送帶上始終保持上邊平行于磁場(chǎng)邊界.求
(1)閉合線框的上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受安培力F安的大??;
(2)從閉合線框上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)至剛要出磁場(chǎng)所用的時(shí)間t;
(3)從閉合線框上邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到穿出磁場(chǎng)后又相對(duì)傳送帶靜止的過程中,電動(dòng)機(jī)多消耗的電能E.
【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;安培力的計(jì)算公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:383引用:13難度:0.3
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1.圖甲是法拉第于1831年發(fā)明的人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——圓盤發(fā)電機(jī).圖乙為其示意圖,銅盤安裝在水平的銅軸上,磁感線垂直穿過銅盤;兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電阻R就有電流通過.則下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.回路中恒定電流的大小與銅盤轉(zhuǎn)速無關(guān) B.回路中電流大小和方向不變 C.回路中電流方向不變,從M經(jīng)導(dǎo)線流進(jìn)電阻R,再?gòu)腘流向銅盤 D.銅盤繞銅軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) 發(fā)布:2024/12/18 20:30:2組卷:53引用:2難度:0.6 -
2.海浪機(jī)械能是未來可使用的綠色能源之一,利用海浪發(fā)電可加速地球上碳中和的實(shí)現(xiàn).某科技小組設(shè)計(jì)的海浪發(fā)電裝置的俯視圖如圖所示,圓柱體磁芯和外殼之間有輻射狀磁場(chǎng),它們可隨著海浪上下浮動(dòng),磁芯和外殼之間的間隙中有固定的環(huán)形導(dǎo)電線圈,線圈的半徑為L(zhǎng),電阻為r,所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為B,磁芯和外殼隨海浪上下浮動(dòng)的速度為v,v隨時(shí)間t的變化關(guān)系為
,其中的T為海浪上下浮動(dòng)的周期.現(xiàn)使線圈與阻值為R的電阻形成回路,則該發(fā)電裝置在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的電能為( ?。?/h2>v=v0sin2πTtA. 2π2B2v20L2TR+rB. 4π2B2v20L2TR+rC. 2B2v20L2TR+rD. 4B2v20L2TR+r發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:336引用:4難度:0.3 -
3.如圖所示運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體,其產(chǎn)生的感生電勢(shì)的方向,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.A點(diǎn)電勢(shì)低,A→B B.A點(diǎn)電勢(shì)低,B→A C.B點(diǎn)電勢(shì)低,A→B D.B點(diǎn)電勢(shì)低,B→A 發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:1引用:0難度:0.5
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