组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 电磁感应 > 电磁感应中的能量转化 > 线框进出磁场类问题 > 线框进出磁场产生的等效电路相关计算(E、I、F、U、P)
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:1732 题号:1489527
如图所示,空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场.现将质量为、边长为的正方形线框,静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上,边与轴重合.边的电阻为边的电阻为,线框其余部分电阻不计.

(1)若磁场随时间的变化规律为 (为大于零的已知常数),求线框中感应电流的大小和方向.
(2)若磁场不随时间变化,而是按照下列情况分布:磁感应强度沿轴方向均匀分布,沿轴方向按规律变化(为大于零的已知常数),线框从=0时刻、以初速度由图示位置向轴正方向平动.求在图示位置线框所受安培力的大小和方向.
(3)在第(2)问中,若,求在整个运动过程中,电阻产生的焦耳热.
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【推荐1】如图所示,倾角为37的绝缘斜面上的EFGH之间有垂直斜面向下的有界磁场,磁感应强度B1.0T,磁场宽度d10cm。质量m0.5kg闭合矩形线框ABCD放在斜面上,线框由粗细均匀的导线绕制而成,其总电阻为R0.04Ω,其中AC长为L1=100cm,AB长为L2=20cm。开始时,线框的CD边与EF平行。现由静止释放线框,当线框CD边运动到磁场边界EF时,恰好做匀速直线运动,速度大小为v1。而当AB边到达磁场下边缘GH时,线框的速度大小为v2=2.0m/s,整个过程中线框不发生转动。已知线框和斜面之间的摩擦因数为0.5。(sin370.6,g10m/s2)求:
(1)线框CD边运动到磁场边界EF时速度v1的大小;
(2)线圈AB边穿越磁场的过程中通过导线横截面电荷量q
(3)线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热Q

2023-09-27更新 | 341次组卷
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【推荐2】如图,是一种直线电动机的示意图。水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场,导轨上有金属框,框的宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场同时以恒定速度沿平行于直轨道方向运动时,金属框也会因此沿直导轨运动,这是一类磁悬浮列车运行的原理。如果金属框下始终有这样运动的磁场,金属框就会一直运动下去。设金属框垂直导轨的边长为L=0.2m、总电阻为R=1.6Ω,B1=B2=1T,磁场运动速度。求:

(1)若匀强磁场的方向如图所示,为使金属框运动,则的方向如何?
(2)金属框运动的方向;
(3)若金属框运动时不受阻力作用,金属框的最大速度,并简述理由;
(4)若金属框运动时受到恒定的阻力f=0.1N作用时,金属框的最大速度;
(5)在(4)的情况下,当金属框达到最大速度时,为维持它的运动,磁场必须提供的功率。
2017-02-25更新 | 809次组卷
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【推荐3】如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等,将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在垂直水平面向里的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界始终平行。求:
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,MN两点间的电压UMN
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W
2021-03-26更新 | 571次组卷
共计 平均难度:一般