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:341 题号:20237880
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

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示,在空间有两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ磁场边界的间距为H,磁场方向垂直纸面向里;区域Ⅱ磁场足够宽,其上边界为,磁场方向垂直纸面向外,的间距为L.现有一质量为m、边长为L).电阻值为R的正方形线框由上方某处自由落下,恰能匀速进入区域Ⅰ磁场,线框cd边刚要进入边界前瞬间线框的速度大小为,线框ab边刚要进入边界前瞬间线框的电功率为P,重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)线框的cd边刚要进入边界前瞬间线框的加速度;
(2)线框的cd边从运动到过程中线框产生的热量;
(3)线框从cd边到达运动到ab边到达所经历的时间。
2018-03-04更新 | 364次组卷
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【推荐2】如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置示意图。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场,每块磁场区域宽,高,磁感应强度大小均为。电梯后方固定一个100匝矩形线圈,线圈总电阻为,高度为,宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为,忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护,由静止从高处突然失控下落时,求:
(1)电梯下落速度达到时,线圈内产生的感应电流大小;
(2)若电梯下落时速度达到,此过程中安培力对电梯做的功;
(3)电梯可达到的最大速度。
2022-05-03更新 | 974次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示(俯视),在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框(线框与水平地面平行),小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg,金属框宽为0.1m、长为0.2m,电阻R=2Ω,磁场宽度D=0.4m,磁感应强度B=1.2T,不计摩擦。

1.若v0=5m/s,则ab边刚进入磁场时,线框中产生的感应电流大小为___________A;小车的加速度大小为___________m/s2.
2.若cd边刚离开磁场边界MN时,小车速度恰好为零。
(1)线框穿过磁场的过程中,感应电流的方向(      )
A.均为abcda                                          B.均为adcba
C.先abcdaadcba                                 D.先adcbaabcda
(2)定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像;___________

(3)(计算)求线框在进入磁场的过程中,通过导线截面的电量q___________
(4)(论证)某同学认为“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量”,请分析论证该观点。___________
3.该小组利用如图(a)所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变,通过调节智能电源在线圈a中产生可控的变化的磁场,用磁传感器测量线圈b内的磁感应强度B,用电压传感器测量线圈b内的感应电动势E。某次实验中得到的B-tE-t图像如图(b)所示。

(1)观察图(b)图像,可得:在线圈b中产生恒定感应电动势的条件是___________;感应电动势的大小与___________有关。
(2)为了进一步确定定量关系,可利用图(b)中的信息,作出(      )
A.EB图像             B.EΦ图像             C.E-图像             D.E-图像
2024-04-24更新 | 158次组卷
共计 平均难度:一般