如图,绝缘光滑斜面倾角θ=370,在区域I内有垂直于斜面向上的匀强磁场,区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为B=1T,宽度均为d=0.4m,MN为两磁场的分界线.质量为0.06kg的矩形线框abcd,边长分别为L=0.6m和d=0.4m,置于斜面上端某处,ab边与磁场边界、斜面底边平行.由静止释放线框,线框沿斜面下滑,恰好匀速进入区域I,已知线框的总电阻R=0.5Ω.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/6/30/1575892618477568/1575892618780672/STEM/1fee3184-dfe1-43cb-afe1-32656821618e.png?resizew=419)
(1)求ab边在区域I内运动时,线框的速度v0的大小;
(2)求当ab边刚进入区域Ⅱ时,线框的发热功率P;
(3)将ab边进入区域Ⅱ时记为t=0时刻,为使线框此后能以大小为0.4m/s2方向沿斜面向上的加速度做匀变速运动,需在线框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0时的外力F;
(4)请定性画出(3)的情景中,t=0之后外力F随时间t变化的图像.
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(1)求ab边在区域I内运动时,线框的速度v0的大小;
(2)求当ab边刚进入区域Ⅱ时,线框的发热功率P;
(3)将ab边进入区域Ⅱ时记为t=0时刻,为使线框此后能以大小为0.4m/s2方向沿斜面向上的加速度做匀变速运动,需在线框上施加一沿斜面方向的外力,求t=0时的外力F;
(4)请定性画出(3)的情景中,t=0之后外力F随时间t变化的图像.
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更新时间:2016-12-08 21:44:39
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【推荐1】如图所示,一边长
的单匝正方形导线框
由粗细均匀的金属丝制成,现以
的速度向右匀速穿过磁场区域。已知磁场区域的宽度为
、磁感应强度大小为
,磁场方向垂直于线框平面向外,线框的阻值
。
(1)当线框刚进入磁场时,求线框受到的安培力大小;
(2)线框进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热和通过线框某一截面的电荷量
。
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(1)当线框刚进入磁场时,求线框受到的安培力大小;
(2)线框进入磁场的过程中,线框中产生的焦耳热和通过线框某一截面的电荷量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9aa8a716a31b0f51b70fdf9bdb257909.png)
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【推荐2】某同学在水平桌面上设计了一个减速装置,其简化的原理如图所示。宽度为
(未知)的匀强磁场磁感应强度
,方向垂直于水平桌面向下。质量为
、宽为
足够长的单匝矩形硬金属框
右端与磁场左边界平齐,金属框电阻
。现将金属框以
的速度垂直磁场边界向右运动,金属框
边向右穿过磁场区域后最终停止下来。金属框
边通过磁场区域过程中,进出磁场时的加速度之比为3:2,金属框中产生的焦耳热
。金属框与水平桌面的动摩擦因数
,重力加速度
。求:
(1)刚进入磁场时金属框中感应电流的大小和方向;
(2)金属框
边刚出磁场时速度
的大小;
(3)磁场的宽度
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5c02bc0c74292b1e8f395f90935d3174.png)
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(1)刚进入磁场时金属框中感应电流的大小和方向;
(2)金属框
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(3)磁场的宽度
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【推荐1】abcd是质量为m,长和宽分别为b和l的矩形金属线框,由静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑,轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直于轨道平面向上。已知da=an=ne=b,线框的cd边刚要离开磁场区域时的瞬时速度为v,整个线框的电阻为R,求:
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(1)ab刚进入磁区域时产生的感应电动势;
(2)此时线框的加速度大小;
(3)线框下滑过程中产生的总热量。
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(1)ab刚进入磁区域时产生的感应电动势;
(2)此时线框的加速度大小;
(3)线框下滑过程中产生的总热量。
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【推荐2】水平方向,一个边长为L的正方向导线线框位于水平面内,在拉力作用下,线框从磁场的左边缘由静止开始向右做匀加速直线运动,t=T时线框刚好完全进入磁场,此时线框中感应电流为I,求:
(1)线框匀加速运动的加速度大小;
(2)线框的电阻R;
(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系。
(1)线框匀加速运动的加速度大小;
(2)线框的电阻R;
(3)线框进入磁场过程中受到的安培力随时间变化的关系。
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【推荐1】如图所示,光滑水平面上相隔d=0.6m的平行虚线PQ与MN间存在方向垂直轨道平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,一质量m=0.01kg,电阻R=0.1Ω,边长L=0.2m的正方形单匝线圈,在恒力F=0.1N的作用下由静止开始运动,当cd边到达MN位置时撤去恒力F。已知cd边刚进磁场时线圈开始做匀速运动,ab边离开磁场时速度大小为1m/s,取g=10m/s2,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/26/1890689812152320/1891965738106880/STEM/d7869f88-54d6-48e3-8bf3-7fe8da4449f6.png?resizew=405)
(1)线圈进磁场时的速度v1;
(2)从cd边离开磁场至ab边离开磁场的过程中,线圈产生的焦耳热Q和通过线圈截面的电荷量q;
(3)cd边刚离开磁场时cd两点间的电压U的大小.并定性画出从cd边离开磁场至ab边离开磁场的过程中,cd两点间电压U的大小与此过程线框前进的位移x间的关系图像(写出必要的计算过程)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/2/26/1890689812152320/1891965738106880/STEM/d7869f88-54d6-48e3-8bf3-7fe8da4449f6.png?resizew=405)
(1)线圈进磁场时的速度v1;
(2)从cd边离开磁场至ab边离开磁场的过程中,线圈产生的焦耳热Q和通过线圈截面的电荷量q;
(3)cd边刚离开磁场时cd两点间的电压U的大小.并定性画出从cd边离开磁场至ab边离开磁场的过程中,cd两点间电压U的大小与此过程线框前进的位移x间的关系图像(写出必要的计算过程)
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【推荐2】2021年7月20日,世界首套时速600公里高速磁浮交通系统在青岛亮相,这是当前速度最快的地面交通工具,如图甲所示。超导磁悬浮列车是通过周期性变换磁极方向而获得推进动力。其原理如下:固定在列车下端的矩形金属框随车平移,金属框与轨道平行的一边长为d、轨道区域内存在垂直于金属框平面磁场,如图乙所示磁感应强度随到MN边界的距离大小而按图丙所呈现的正弦规律变化,其最大值为B0。磁场以速度v1、列车以速度v2沿相同的方向匀速行驶,且v1> v2,从而产生感应电流,金属线框受到的安培力即为列车行驶的驱动力。设金属框电阻为R,轨道宽为l,求:
(1)如图丙所示,
时刻线框左右两边恰好和磁场I两边界重合,写出线框中感应电流随时间变化的表达式;
(2)从
时刻起列车匀速行驶s(s足够大)距离的过程中,矩形金属线框产生的焦耳热。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/30/3500179a-0205-46ef-a07b-434632a46217.png?resizew=493)
(1)如图丙所示,
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
(2)从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aeb9a94e392f6759b18abed89aacc5e.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/30/3500179a-0205-46ef-a07b-434632a46217.png?resizew=493)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/30/66faf36a-b549-4c1f-8054-9b9d60e4406e.png?resizew=358)
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】如图所示,用均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等,总电阻为R。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行。求
(1)线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程所用时间t1;
(2)线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,产生的焦耳热Q;
(3)线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,M、N两点间的电势差UMN随运动时间的变化图像;
(4)线框进入磁场过程中通过导体横截面的电量。
(1)线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程所用时间t1;
(2)线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,产生的焦耳热Q;
(3)线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,M、N两点间的电势差UMN随运动时间的变化图像;
(4)线框进入磁场过程中通过导体横截面的电量。
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