如图所示,边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场,磁场宽度为L,左边界与线框的ab边相距为L.线框在水平恒力F作用下由静止向右运动,cd边进入磁场前已做匀速运动.求线框
(1)匀速运动时的速度大小v;
(2)进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q;
(3)通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q.
(1)匀速运动时的速度大小v;
(2)进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q;
(3)通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q.
更新时间:2019-03-20 15:35:54
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【推荐1】如图所示,倒“凸”字形硬质金属线框质量为m,总电阻为R,相邻各边相互垂直,且处于同一竖直平面内,ab、bc、cd、de、fg、gh、ha边长均为l,ef边长3l,ab与ef平行。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直纸面向内,磁场区域高度大于3l,磁感应强度大小为B。线框由静止开始从ab边距磁场上边界高度为处自由下落,当ghcd边进入磁场时,线框恰好做匀速运动,当ab边穿出磁场下边界时线框也做匀速运动,重力加速度为g,求:
(1)ghcd边刚刚进入磁场时的速度大小v;
(2)线框完全进入磁场过程中产生的热量Q;
(3)磁场区域高度H。
(1)ghcd边刚刚进入磁场时的速度大小v;
(2)线框完全进入磁场过程中产生的热量Q;
(3)磁场区域高度H。
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【推荐2】一个半径为r的细小金属圆环,在范围足够大的磁场中竖直向下落,磁感线的分布情况如图所示,其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向下。开始时圆环所在处竖直方向的磁感应强度大小为B0,圆环所在处竖直方向的磁感应强度大小随下落高度y变化关系为By=B0-ky(其中k为比例常数,且k>0(已知金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平,圆环质量为m,电阻为R,圆环由静止开始下落。忽略空气阻力,重力加速度为g。试求:
(1)圆环下降高度h的过程中通过圆环的电荷量q;
(2)圆环最终速度vm。
(1)圆环下降高度h的过程中通过圆环的电荷量q;
(2)圆环最终速度vm。
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【推荐3】如图所示,间距为2d()的平行金属导轨放置在绝缘水平面上,导轨左端连一电容的电容器。空间分布着n个宽度为、间距为d的匀强磁场区域,磁感应强度,方向垂直水平面向下,磁场边界与导轨垂直,且导体棒ab左侧的无磁场区域导轨表面涂有绝缘涂层。长度为d的绝缘棒将导体棒ab和边长为d的正方形单匝线框连接组成“ ”型装置,总质量;导体棒电阻,线框电阻,其余电阻不计。线框右边与导体棒平行且固定在弹射器上,导体棒ab位于磁场右边界外。时刻,闭合开关S,同时将“ ”型装置以速度向左弹出。导体棒在整个运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直,并认为导体棒在滑出任一磁场前已保持速度恒定。(不计空气和摩擦阻力)求:
(1)刚进入磁场区域时,比较导体杆两端点a、b的电势高低;
(2)整个过程中,电容器电量的最大值;
(3)从导体棒ab离开磁场区域II至其刚进入磁场区域III的过程中,正方形线框上产生的焦耳热Q。
(1)刚进入磁场区域时,比较导体杆两端点a、b的电势高低;
(2)整个过程中,电容器电量的最大值;
(3)从导体棒ab离开磁场区域II至其刚进入磁场区域III的过程中,正方形线框上产生的焦耳热Q。
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【推荐1】如图所示,空间存在一个方向垂直桌面向下的磁场.现将质量为、边长为的正方形线框,静止放在光滑绝缘足够大的水平桌面上,边与轴重合.边的电阻为,边的电阻为,线框其余部分电阻不计.
(1)若磁场随时间的变化规律为 (为大于零的已知常数),求线框中感应电流的大小和方向.
(2)若磁场不随时间变化,而是按照下列情况分布:磁感应强度沿轴方向均匀分布,沿轴方向按规律变化(为大于零的已知常数),线框从=0时刻、以初速度由图示位置向轴正方向平动.求在图示位置线框所受安培力的大小和方向.
(3)在第(2)问中,若,求在整个运动过程中,电阻产生的焦耳热.
(1)若磁场随时间的变化规律为 (为大于零的已知常数),求线框中感应电流的大小和方向.
(2)若磁场不随时间变化,而是按照下列情况分布:磁感应强度沿轴方向均匀分布,沿轴方向按规律变化(为大于零的已知常数),线框从=0时刻、以初速度由图示位置向轴正方向平动.求在图示位置线框所受安培力的大小和方向.
(3)在第(2)问中,若,求在整个运动过程中,电阻产生的焦耳热.
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【推荐2】如图甲所示,水平放置的线圈匝数n=200匝,半径,电阻,线圈与阻值的电阻相连。在线圈的中央有一个半径的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化。圆周率用π表示,求:
(1)电压表的示数U;
(2)若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间沿相同方向加磁感应强度B=0.8T的匀强磁场,现把整个装置向左完全移出匀强磁场区域,求这一过程中通过电阻R的电荷量q。
(1)电压表的示数U;
(2)若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间沿相同方向加磁感应强度B=0.8T的匀强磁场,现把整个装置向左完全移出匀强磁场区域,求这一过程中通过电阻R的电荷量q。
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【推荐3】如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1、L2之间和L3、L4之间均存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在的平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与 L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)线圈的长度;
(2)在0~t1时间内,通过线圈的电荷量;
(3)0~t3时间内,线圈产生的热量。
(1)线圈的长度;
(2)在0~t1时间内,通过线圈的电荷量;
(3)0~t3时间内,线圈产生的热量。
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