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:0.4 引用次数:959 题号:7674552
如图所示,空中等间距分布水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度均一样,每一条形磁场区域的宽及相邻条形磁场区域的间距均为d.现让一边长为L(L<d)、质量为m、总电阻为R的匀质正方形线框 MNOP受到瞬时的水平冲量I0,使线框从左侧磁场边缘水平进入磁场.(不计空气阻力)

(1)线进入磁场的过程中,MN边相当于产生感应电流的“电源”,这“电源”的非静电与什么力有关?
(2)线刚穿过第一个磁场区域后水平速度变为v1,求线完全处在第一个磁场中时的水平速度大小v;
(3)若L=0.2m,m=0.1kg,R=0.1Ω,d=0.5m,I0=0.9Ns,且每个区域磁场的磁感应强度B=1.0T,求线框从刚进入磁场到开始竖直下落的过程中已穿过完整条形磁场的区域个数n和产生的焦耳热Q.

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角的光滑绝缘斜面上,导轨间距L,导轨电阻忽略不计且足够长,一宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为dd <L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流,将整个装置置于导轨上.开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处,由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零,之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.已知B=2.5T,I=0.8A,L=0.5m,m=0.04kg,d=0.38m,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)装置被释放的瞬间,导线棒加速度的大小;
(2)从装置被释放到线框下边运动到磁场上边界MN处的过程中,线框中产生的热量;
(3)装置作稳定的往复运动后,导体棒的最高位置与最低位置之间的距离.
2019-01-30更新 | 496次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图所示,一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量型导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻的金属棒的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路与斜面底边平行,长度。初始时相距,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的边正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强度大小,重力加速度大小取。求:
(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小;
(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数。
2023-05-11更新 | 805次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,质量为的物块和质量、边长为的正方形导体线圈通过跨过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳相连接,,线圈电阻为。开始时用手控制住,使它们都处于静止状态,此时在线圈上方距其上边高为处有一宽度为)的匀强磁场区域,磁感应强度的大小为。若由静止释放,不计一切阻力,重力加速度为。求:

(1)线圈刚进入磁场时的速度大小;
(2)若线圈刚进入磁场和刚离开磁场时的速度恰好相等,求线圈穿越磁场过程中的最小速度的大小;
(3)在(2)的情况下,求线圈进入磁场所用的时间。
2017-09-06更新 | 649次组卷
共计 平均难度:一般