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:0.4 引用次数:773 题号:18941469
如图所示,一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量型导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻的金属棒的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路与斜面底边平行,长度。初始时相距,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的边正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强度大小,重力加速度大小取。求:
(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小;
(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】用质量为m、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abab'。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa'边和bb'边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力,方框也没与磁极发生接触)。
(1)已知方框下落高度为h时,其速度为vtvt<vm)。求在此过程中方框内产生的焦耳热;
(2)求方框下落的最大速度(设磁场区域在竖直方向足够长);
(3)若将方框质量不变、换成截面积n匝线圈(总长度为4nL),并且将线圈首尾相连,求其下落的最大速度的比值;

2024-04-29更新 | 505次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在光滑、绝缘的水平面上,虚线MN的右侧存在磁感应强度大小为B=2T、方向竖直向下的匀强磁场,MN的左侧有一个质量m=0.1kg、bc边的长度、总电阻R=2Ω的矩形线圈abcd.t=0时,用恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速直线运动,经过1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场.整个运动的过程中,线圈中的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示.求:

(1)线圈bc边刚进入磁场时的速度和线圈在第1s内运动的距离x
(2)线圈ab边的长度
(3)线圈ad边刚进入磁场时拉力的功率.
2018-11-28更新 | 857次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】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。

2022-11-11更新 | 2285次组卷
共计 平均难度:一般