(2008•普陀区一模)如图所示,匀强磁场的磁感强度B=0.8T,竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ,MN=PQ=2

(2008•普陀区一模)如图所示,匀强磁场的磁感强度B=0.8T,竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ,MN=PQ=2m,MP=NQ=1m,ab是用与线框相同的导线制成,它们单位长度的电阻R0=0.1Ω/m,不计摩擦.ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动.
(1)关于ab杆两端的电势差的讨论:
某同学认为:ab杆两端的电势差Uab就是路端电压,ab杆匀速切割磁感线时,感应电动势大小恒定,且内电阻r大小不变.当ab杆滑至线框正中间时,外电路电阻最大,此时,Uab有最大值,也即Uab的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?若他判断错误,你重新分析,并确定Uab的大小:若他的判断正确,请算出Uab的最大值.
(2)关于线框MNPQ的电功率P的讨论:
某同学认为:既然ab杆滑至线框正中间时,路端电压最大,此时线框MNPQ的电功率P也最大,所以P的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?请作出评价,并说明理由.(不需要定量计算.)
用夹子 1年前 已收到1个回答 举报

dd孤旅82 春芽

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(1)正确.
ab杆在正中间时,外电阻最大,最大电阻为 Rm=[1/2]×(2+1)×R0=0.15Ω,杆ab的电阻r=0.1Ω,
感应电动势 ε=BLv=0.8×1×5V=4V
∴Uab的最大值为Uab=
ε
Rm+rRm=
4
0.15+0.1×0.15V=2.4V
(2)错误.
线框MNPQ的电功率P就是电源输出功率,当R=r时,P最大,而ab杆在正中间位置的两侧某处,均有R=r.
所以,线框MNPQ的电功率P先变大、后变小、再变大、再变小.
答:(1)该同学的判断正确.Uab的最大值为2.4V.
(2)该同学的判断错误,线框MNPQ的电功率P先变大、后变小、再变大、再变小.

1年前

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