如图所示,在平面直角坐标系
中,Oy竖直向下,Ox水平。在第一象限(空间足够大)存在垂直平面向外的磁场区域,磁感应强度的大小沿y轴正方向不变,沿x轴正方向按照
(
且为已知常数)规律变化。一质量为m、边长为L的正方形导线框,总电阻为R,初始时一边与x轴重合,一边与y轴重合。将导线框以速度
沿x轴正方向抛出,整个运动过程中导线框的两邻边分别平行于两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中,导线框始终在
平面内且下落高度为h,重力加速度为g,则在此过程中,求:
(1)导线框刚开始运动时受到安培力的大小和方向;
(2)导线框沿x方向运动的最大位移;
(3)导线框中产生的热量。
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(1)导线框刚开始运动时受到安培力的大小和方向;
(2)导线框沿x方向运动的最大位移;
(3)导线框中产生的热量。
更新时间:2024-06-17 22:29:00
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,竖直平面内有宽度为3L、水平方向的有界匀强磁场,一个边长为L的单匝正方用线而abcd,从距磁场上边界距离为L的高度由静止自由下落,恰好能匀速进入磁场.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/25/1953078134587392/1953847535894528/STEM/38e0b6e2-d33a-4aae-b6c1-5ca1ca3dc97a.png?resizew=121)
(1)线圈穿入和穿出磁场时线圈中的最大电流
和
的比值;
(2)线圈穿入和穿出磁场时线圈中的最大热功率
和
的比值.
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(1)线圈穿入和穿出磁场时线圈中的最大电流
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(2)线圈穿入和穿出磁场时线圈中的最大热功率
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名校
【推荐2】如图甲所示,光滑的绝缘斜面倾角
,区域MNPQ内存在着垂直斜面向上的匀强磁场B,磁感应强度的大小随时间变化的情况如图乙所示,已知
,边界MN与PQ之间的距离
。正方形金属线框abcd的质量m=0.1kg、阻值
、边长L=1.0m,线框cd边与磁场边界MN平行。在t=0时刻将线框由静止释放,线框在进磁场和出磁场的两个过程中均恰好做匀速直线运动,且在
时刻ab边刚好到达磁场上边界MN,在
时刻cd边刚好到达磁场下边界PQ。不计空气阻力,重力加速度
。
(1)求线框释放时cd边与MN边的距离
;
(2)求出B-t图线中时刻
、
和磁场
的值;
(3)求整个运动过程中金属线框产生的焦耳热Q。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9d7b9d9bf0d5fc25c99170ab27fa4045.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)求线框释放时cd边与MN边的距离
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c814128ea2139e33db94ea590e7c2223.png)
(2)求出B-t图线中时刻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
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(3)求整个运动过程中金属线框产生的焦耳热Q。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/23/d709a97e-7154-4bf0-960b-6858734669a6.png?resizew=333)
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名校
【推荐1】如图所示,质量为2m的重物与一质量为m的线框abcd用一根绝缘细线连接起来.挂在两个高度相同的定滑轮上.已知线框电阻为R,ab=L,bc=h,水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场上下边界的距离为h.初始时刻,磁场的下边缘与线框上边缘的高度差为2h,将重物从静止开始释放,已知线框穿出磁场前已经做匀速运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计,重力加速度为g.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/12/41192afe-0b2a-417f-94e0-49e287783479.png?resizew=195)
(1)线框进入磁场时的速度大小
(2)线框穿出磁场时的速度大小
(3)线框通过磁场的过程中产生的热量.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/12/41192afe-0b2a-417f-94e0-49e287783479.png?resizew=195)
(1)线框进入磁场时的速度大小
(2)线框穿出磁场时的速度大小
(3)线框通过磁场的过程中产生的热量.
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(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上下边缘间距为h,磁感应强度为B.有一长度为L、宽度为b(b<h)、电阻为R、质量为m的矩形线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落,当线圈的下边PQ穿出磁场时,恰好以速率v匀速运动.已知重力加速度为g,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/1/2172950436749312/2174332133072896/STEM/a613e104-c141-4705-b758-e935e41c2a88.png?resizew=124)
(1)线圈匀速运动的速率v;
(2)穿过磁场区域过程中,线圈中产生的热量Q;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/1/2172950436749312/2174332133072896/STEM/a613e104-c141-4705-b758-e935e41c2a88.png?resizew=124)
(1)线圈匀速运动的速率v;
(2)穿过磁场区域过程中,线圈中产生的热量Q;
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名校
【推荐3】如图甲所示。空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻值为R。线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。设线框刚进入磁场的位置x=0,x轴沿水平方向向右。求:
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)在下面的乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv。
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)在下面的乙图中,画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/20/1575811221823488/1575811222216704/STEM/7d82c444233042fb80fa9515883663fd.png?resizew=394)
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