如图甲所示,两条平行虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场,单匝正方形导线框abcd在外力作用下从图示位置由静止开始水平向右运动,ab边始终与虚线平行,导线框中感应电流的大小i随位移x的变化规律如图乙所示。已知磁感应强度大小为,导线框总电阻为。求:
(1)导线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量;
(2)cd边刚要出磁场时导线框的加速度大小;
(3)导线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
(1)导线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量;
(2)cd边刚要出磁场时导线框的加速度大小;
(3)导线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
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2022届湖北省武汉市高三下学期5月模拟试题物理试题(二)2023新教材高考大二轮刷题首选卷 第二部分 四计算题综合提升专练(已下线)2023年新课标卷物理试题T26-线框进出磁场-计算题2024大二轮刷题首选卷 第二部分 三 计算题综合提升专练
更新时间:2022-05-25 18:22:38
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【推荐1】如图甲所示,竖直平面固定有间距为L的两足够长金属导轨,金属棒MN和PQ通过套环套在导轨上,虚线上方存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,下方存在方向竖直向下的匀强电场,两磁场的磁感应强度大小均为B,MN与导轨之间无摩擦,PQ与导轨之间的动摩擦因数为μ。t=0时PQ由静止释放,同时对MN施加一个竖直向上的拉力F,使MN沿导轨向上做初速度为零、加速度大小为a的匀加速运动,力F随时间t的变化规律如图乙,t1时刻F的大小是t=0时的3倍,两棒的总电阻为R,重力加速度大小为g,其余电阻不计,两棒运动过程中始终与导轨垂直。
(1)求t1时MN受到的安培力FA1的大小和方向;
(2)若在0~t1时间内两棒产生的总焦耳热为Q,求这段时间内拉力F做的功W;
(3)若PQ重力大小为G,请在图丙中大致画出PQ所受的摩擦力f随时间t变化的图线(不必写分析过程)。
(1)求t1时MN受到的安培力FA1的大小和方向;
(2)若在0~t1时间内两棒产生的总焦耳热为Q,求这段时间内拉力F做的功W;
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【推荐2】如图所示,一个质量m=16g,长d=0.5m,宽L=0.1m,电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场。已知磁场区域的高度h2=1.55m,线框进入磁场时恰好匀速下落。求
(1)磁场的磁感应强度多大?
(2)线框下边将要出磁场时的速率;
(3)线框下边刚离开磁场时的加速度大小和方向。
(1)磁场的磁感应强度多大?
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【推荐1】如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着两个匀强磁场区域I、II,两个区域磁场方向相反且都垂直于斜面,磁感应强度大小均为,MN、PQ、EF为两磁场区域的理想边界,两个区域的宽度MP和PE均为。一个质量为、电阻、边长也为的正方形导线框,从磁场区域上方某处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚进入磁场区域I时,线框恰好做匀速运动;当ab边下滑到磁场区域II的中间位置时,线框又恰好做匀速运动,。求:
(1)ab边刚进入磁场区域I时的速度;
(2)当ab边刚进入磁场区域II时,线框加速度的大小与方向;
(3)线框穿过磁场I过程中产生的热量Q。
(1)ab边刚进入磁场区域I时的速度;
(2)当ab边刚进入磁场区域II时,线框加速度的大小与方向;
(3)线框穿过磁场I过程中产生的热量Q。
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【推荐2】如图所示,一个单匝正方形线圈abcd,以速度U匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中,在线圈以速度v匀速进入磁场的过程中,线圈平面始终垂直于磁场,且cd边平行于磁场边界MN。已知线圈的边长为L、电阻为R,在线圈进入磁场的过程中,求:
(1)流过ab边的电流方向;
(2)线圈中电流I的大小;
(3)线圈克服安培力所做的功W。
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【推荐3】某科技馆中有一装置如图甲所示,乘客乘坐滑板车从某一高度俯冲下来,以寻求刺激,但是速度太快存在一定的风险,为解决这一问题,设计者利用磁场来减速,其工作原理如图乙所示。在滑板车下面安装电阻不计的ab、cd导轨,导轨中间安装5根等距离分布的导体棒,导体棒长度为L,电阻均为R。距离斜面底端5h的A处下方,存在宽度为h,方向垂直斜面向上的有界匀强磁场。磁感应强度大小为B。让滑板车从距离磁场上边缘h处由静止滑下,导体棒bc进入磁场后滑板车恰好做匀速直线运动,斜面与水平面夹角为37°,假设所有轨道均光滑,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)人与滑板车的总质量m;
(2)滑板车穿过磁场过程中,导体棒bc上产生的热量Q。
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【推荐1】如图所示,足够长的间距的平行光滑金属导、固定在水平面内,左端连接一个阻值的定值电阻,导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向如图所示。一根质量,阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动,穿过磁场区域,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,求:
(1)金属棒a刚进入磁场时所受安培力的大小;
(2)金属棒a穿过磁场过程中通过回路的电荷量;
(3)金属棒a穿出磁场时的速度;
(4)金属棒a穿过磁场过程中电阻R上产生的焦耳热。(此问结果保留两位有效数字)
(1)金属棒a刚进入磁场时所受安培力的大小;
(2)金属棒a穿过磁场过程中通过回路的电荷量;
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【推荐2】如图,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为m的正方形金属框上边中点处。金属框下方一半区域有方向垂直于金属框所在平面向里的匀强磁场。已知构成金属框的导线每条边电阻R0Ω。金属框的总质量;在t=0到s时间内,磁感应强度大小随时间t的变化关系为,s后磁感应强度保持不变。()求:
(1)s时间内金属框中感应电流的大小和方向
(2)s时细绳的拉力大小:
(3)后某时刻剪断细绳,当上边框刚进入磁场时速度大小为1.8m/s,则细绳从剪断到上边框刚进磁场的时间为多少?
(1)s时间内金属框中感应电流的大小和方向
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名校
【推荐3】有一塑料小车从倾角为的光滑斜坡上下滑,撞击挡板后停下,如图甲所示。为了减少小车对挡板的冲击力,某同学设想了一个电磁缓冲装置:在小车的底部固定一个与小车前端平齐、匝数为n、边长为L、总电阻为R的正方形闭合线框,在斜坡的下端加上宽度同为L的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直斜坡向下,如图乙所示(小车未画出)。若小车与线框的总质量为m,小车在离挡板距离为d处由静止释放,进入磁场后立即做减速运动,且小车在撞击挡板前已经匀速运动。已知重力加速度为g。
(1)求小车刚进入磁场时的速度的大小v1;
(2)求小车匀速运动的速度的大小v2;
(3)若小车从刚进入磁场到刚好做匀速运动时所用的时间为t,求在此过程中通过线框某一横截面的电荷量q。(该问认为v1和v2为已知量)
(1)求小车刚进入磁场时的速度的大小v1;
(2)求小车匀速运动的速度的大小v2;
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