如图所示,线圈abcd每边长
,线圈质量
、电阻
,砝码质量
。线圈下方的匀强磁场磁感应强度
,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为
。砝码从某一位置上升,使ab边以速度v匀速进入磁场,当cd边出磁场时速度恰好也为v,取重力加速度大小
。求:
(1)线圈做匀速运动的速度v为多大?
(2)线圈出磁场区域过程中线圈产生的热量是多少?(整个过程中
没有与滑轮相碰)
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(1)线圈做匀速运动的速度v为多大?
(2)线圈出磁场区域过程中线圈产生的热量是多少?(整个过程中
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更新时间:2023-06-05 20:27:47
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】用质量为m、电阻为R的薄金属条制成边长为L的单匝闭合正方形框
,如图甲所示是金属方框水平放在磁极的狭缝间的截面图,图乙是俯视图,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,磁场区域在竖直方向足够高,可认为方框的边
和
边都处在磁极之间,方框从静止开始释放,下落距离为h时,方框恰好开始以速率v匀速运动,其平面在下落过程中保持水平,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)磁极间匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)下落距离h的过程中,方框产生的焦耳热。
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(1)磁极间匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)下落距离h的过程中,方框产生的焦耳热。
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】足够大的光滑绝缘水平桌面上有一正方形线圈
,其边长为2L,质量为m,每条边电阻为R。线圈ab边以速度
垂直边界进入如图所示的匀强磁场。磁场的磁感应强度为B,宽度为L。当ab边刚出磁场区域时,其速度恰好等于
,此时立即把磁场的磁感应强度变为
。整个过程中ab、cd边始终与磁场边界平行。求:
(1)ab边刚进入磁场时的感应电流;
(2)ab边刚进入磁场时a、b两点的电压;
(3)ab边从进磁场到出磁场,通过线圈的电荷量;
(4)线圈在整个过程产生的热量。
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(1)ab边刚进入磁场时的感应电流;
(2)ab边刚进入磁场时a、b两点的电压;
(3)ab边从进磁场到出磁场,通过线圈的电荷量;
(4)线圈在整个过程产生的热量。
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适中
(0.65)
【推荐3】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)
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(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)
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适中
(0.65)
【推荐1】在下图中,设电流计相当于一个阻值为
的电阻R,磁场的磁感应强度B为
,导轨间的距离L为
,金属棒的电阻为
,金属棒与导轨接触点的电阻和导轨电阻不计。金属棒在垂直于棒和磁场的恒力F作用下,以
的速度从
移动到
,移动距离是
。金属棒在导轨上移动,方向跟磁场方向垂直
(1)求金属棒上产生的感应电动势大小和方向。
(2)求施加在金属棒上的外力F的大小。
(3)求外力F的功率和电路电源的总功率。
(4)分析在金属棒运动过程中能量的转化情况。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/44bf502ada908ff97df03ff04ef0138f.png)
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(1)求金属棒上产生的感应电动势大小和方向。
(2)求施加在金属棒上的外力F的大小。
(3)求外力F的功率和电路电源的总功率。
(4)分析在金属棒运动过程中能量的转化情况。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/2/2842472230985728/2842656255295488/STEM/1bc3cdb4-a7b9-4aa3-9b68-d4b9e53f7325.png?resizew=230)
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用外力F使棒从静止开始沿导轨向右运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),棒最终的稳定速度v=2m/s,(框架电阻不计,g取10m/s2)则此时:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/24/2060427331149824/2062441361539072/STEM/3e6e95e4-201c-419e-a4e2-01ee2c143580.png?resizew=180)
(1)判断ab棒两端电势高低并求电压Uab是多少?
(2)外力F的大小是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/24/2060427331149824/2062441361539072/STEM/3e6e95e4-201c-419e-a4e2-01ee2c143580.png?resizew=180)
(1)判断ab棒两端电势高低并求电压Uab是多少?
(2)外力F的大小是多少?
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L = 1m,导轨平面与水平面成θ角,θ = 37°,下端连接阻值为R = 2Ω的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场强度大小B = 0.4T。质量为m = 0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为µ = 0.25 ( g =10m/s2 sin37° = 0.6 cos37° = 0.8),求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/15/f533da4e-0f99-4821-a8a9-50d1a8a4249c.png?resizew=174)
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,求该速度的大小;
(3)在(2)问中,若金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的方向及此时R消耗的电功率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/15/f533da4e-0f99-4821-a8a9-50d1a8a4249c.png?resizew=174)
(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,求该速度的大小;
(3)在(2)问中,若金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的方向及此时R消耗的电功率。
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