熱點(diǎn)15 電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用
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1.(2019·江蘇一模)如圖所示,匝數(shù)為N=100、邊長(zhǎng)為L=0.5 m、阻值為r=1.5 Ω 的正方形導(dǎo)線框與間距為d=0.5 m 的豎直導(dǎo)軌相連,正方形線框的上半部分處在水平向外的磁場(chǎng)B1中,導(dǎo)軌的下部存在著水平向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m=0.2 kg、電阻為R=0.5 Ω的導(dǎo)體棒ab可以沿豎直導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng),導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好.當(dāng)磁場(chǎng)B1發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體棒ab剛好能處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度g取10 m/s2,試求:
(1)此時(shí)通過ab棒的電流I的大小和方向;
(2)此過程中磁場(chǎng)B1的變化率;
(3)開始的5 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.
2.(2019·蘇州市模擬)如圖所示,空間存在豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一邊長(zhǎng)為L,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形單匝導(dǎo)線框abcd放在水平桌面上.在水平拉力作用下,線框從左邊界以速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng),當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去拉力,ab邊恰好能到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界.已知線框與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,磁場(chǎng)寬度大于L,重力加速度為g.求:
(1)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),其兩端的電壓U;
(2)水平拉力的大小F和磁場(chǎng)的寬度d;
(3)整個(gè)過程中產(chǎn)生的總熱量Q.