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:419 题号:8491982
如图,在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场,磁场的理想边界efghpq水平,磁感应强度大小均为B,区域I的磁场方向垂直纸面向里,区域Ⅱ的磁场方向向外,两个磁场的高度均为L;将一个质量为m,电阻为R,对角线长为2L的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d点与磁场上边界f等高,线圈平面与磁场垂直),下落过程中对角线ac始终保持水平,当对角线ac刚到达cf时,线圈恰好受力平衡;当对角线ac到达h时,线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g).求:

(1)当线圈的对角线ac刚到达gf时的速度大小;
(2)从线圈释放开始到对角线ac到达gh边界时,感应电流在线圈中产生的热量为多少?

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【推荐1】如图(a),水平地面上固定一倾角为37°的斜面,一宽为l=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属线框abcd,线框沿斜面下滑时,abcd边始终与磁场边界保持平行。以地面为零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E与位移s之间的关系如图(b)所示,图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m=0.1kg,电阻为R=0.06Ω。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)求:
(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ
(2)线框的边长l
(3)线框穿越磁场的过程中,线框中产生的最大电功率Pm
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(1)求列车加速时的最大加速度
(2)求列车以最大速度行驶时外界供能的功率P
(3)若磁场由静止开始向右做匀加速运动并开始计时,在时列车才开始运动,之后线框中的电流保持不变,在时磁场突然静止,时列车才静止,求列车的制动距离d

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(1)金属线框刚释放时MN边与ab的距离s
(2)可调节cd边界到水平导轨的高度,使得线框刚进入水平磁场区时速度大小为8m/s,求线框在穿越水平磁场区域过程中的加速度的最大值;
(3)若导轨的水平部分有多个连续的长度均为L磁场,且相邻磁场方向相反,求在(2)的条件下,线框在水平导轨上从进入磁场到停止的位移和在两导轨上运动过程中线框内产生的焦耳热。
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