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 > 求线框进出磁场时电阻上生热
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:633 题号:7215494
如图所示,边长为L的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘水平面上,平行边界MN、PQ间有垂直于水平面向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,MN、PQ间的距离刚好等于L,开始时金属线框的ab边到磁场边界MN的距离也刚好等于L,现给金属线框一个水平向右的恒定拉力,结果金属线框刚好能匀速穿过磁场,线框运动过程中ab边始终与MN平行,已知金属线框的电阻为R,质量为m,求:

(1)水平拉力的大小;
(2)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(3)若ab边刚好要进磁场时,撤去拉力,则金属线框穿过磁场时的速度大小为多少?

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【推荐1】电磁刹车是一种新的刹车形式,某实验小组利用遥控小车模型探究电磁刹车的效果.在遥控小车底面安装与小车底面长、宽均相同的N匝矩形导线框abcd,其总电阻为R,其平面与水平地面平行,如图所示,小车在磁场外以恒定功率P做直线运动,受到地面阻力恒为f,进入磁场前已达到最大速度,车头(ab边)刚要进入磁场时牵引力立即变为零,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知小车总质量为m,小车底面长为d,宽为L,有界匀强磁场宽度也为d,磁感应强度为B,方向竖直向下,若不考虑其他阻力的影响。求:
(1)小车车头刚进入磁场时,线框产生的感应电动势大小E和线框所受安培力F
(2)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q
2022-05-12更新 | 447次组卷
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【推荐2】如图甲所示,在粗糙的水平面上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=0.4m,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M =2kg,滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,前方有一长4L、高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场,磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化,现给线圈施加一水平拉力,使线圈以速度v =0.4m/s匀速通过矩形磁场t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场。g=10m/s2。求:
(1)t =0.5s时线圈中通过的电流;
(2)线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小;
(3)在t=1s至t=3s的这段时间内,线圈穿过磁场区域的过程中拉力所做的功。
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(1)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度;
(2)线框在上升阶段刚进入磁场时的加速度大小;
(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热。
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共计 平均难度:一般