如图甲所示,倾角为
、足够长的光滑绝缘斜面,虚线MN、PQ间存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示,MN、PQ均与斜面顶边(顶边水平)平行。一单匝正方形金属线框abcd通过一轻质绝缘细线连接静止在斜面上,且线框一半位于磁场中,ab边平行MN。已知线框质量
、边长
、电阻
,重力加速度g取
。
(1)求
时线框中的感应电流大小及
时细线的拉力大小;
(2)在
后剪断细线,金属线框由静止沿斜面下滑,ab边进磁场前瞬间,线框加速度为0,当cd边刚出磁场时,线框加速度大小为
,整个下滑过程cd边始终与PQ平行。求MN、PQ间距s及线框进入磁场的过程中产生的焦耳热Q。
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(1)求
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(2)在
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更新时间:2023-04-17 10:30:26
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【知识点】 求线框进出磁场时电阻上生热
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°,空间中自下而上依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…n,相邻两个磁场的间距均为d=0.5m.一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.2Ω的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场I的上边界为d0=0.4m,导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.将导线框由静止释放,导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动.已知重力加速度g=10m/s2 , sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/16/46341e11-006f-4e62-9f94-5f59c4af7af3.png?resizew=203)
(1)导线框进入磁场I时的速度;
(2)磁场I的磁感应强度B1;
(3)磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系.
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(1)导线框进入磁场I时的速度;
(2)磁场I的磁感应强度B1;
(3)磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系.
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器,图为其简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成,滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg。每个矩形线圈abcd匝数n=100匝,电阻值
,ab边长L=20cm,bc边长d=10cm,该减震器在光滑水平面上以初速度
向右进入磁感应强度大小B=0.1T、方向竖直向下的匀强磁场中。求:
(1)刚进入磁场时减震器的加速度大小;
(2)第二个线圈恰好完全进入磁场时,减震器的速度大小;
(3)若减震器的初速度v=5.0m/s,则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来?求第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比k?不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。
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(1)刚进入磁场时减震器的加速度大小;
(2)第二个线圈恰好完全进入磁场时,减震器的速度大小;
(3)若减震器的初速度v=5.0m/s,则滑动杆上需安装多少个线圈才能使其完全停下来?求第1个线圈和最后1个线圈产生的热量比k?不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。
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较难
(0.4)
【推荐3】如图甲所示,光滑水平面上有一单匝正方形金属框,边长为L,质量为m,总电阻为R。匀强磁场方向垂直于水平面向里,磁场宽度为3L,金属框在拉力作用下向右以速度v0匀速通过磁场,速度方向始终与磁场边界垂直。以金属框cd边到达磁场左边界时为计时起点,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。
(1)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中,求金属框产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W;
(2)金属框cd边到达磁场右边界后,若无拉力作用且金属框能穿出磁场,求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q。
(1)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中,求金属框产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W;
(2)金属框cd边到达磁场右边界后,若无拉力作用且金属框能穿出磁场,求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q。
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