质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g，求：
（1）线框通过磁场时的运动速度；
（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；
（3）线框在通过磁场的过程中所生的热。
（1）线框通过磁场时的运动速度；
（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；
（3）线框在通过磁场的过程中所生的热。
12-13高二上·湖北·期末 查看更多[3]
（已下线）2011年湖北省重点示范高中武汉市第四十九中学高二物理上学期期末模拟考试物理卷（已下线）2011-2012学年度湖北省武汉市第四十九中学高二上学期期末物理卷2021届宁夏中卫市高三下学期第一次联考理综物理试题
更新时间：2016-12-07 21:28:37
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【知识点】 求线框进出磁场时电阻上生热
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式．某研究所制成如图甲所示的车和轨道模型来模拟磁悬浮列车的涡流制动过程，模型车的车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为
，宽
的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为
、方向竖直向下；将长大于，宽也为的单匝矩形线圈，等间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为
，导线粗细忽略不计．在某次实验中，当模型车的速度为
时，启动电磁铁系统开始制动，电磁铁系统刚好滑过了
个完整的线圈．已知模型车的总质量为
，空气阻力不计，不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁的影响．求：
（1）刹车过程中，线圈中产生的总热量
；
（2）电磁铁系统刚进入第
（
）个线圈时，模型车的加速度
的大小；
（3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如图乙所示，将电磁铁换成
个相同的永磁铁并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反；且将线圈改为连续铺放，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘，若永磁铁激发的磁感应强度大小恒定为
，模型车质量为
，模型车开始减速的初速度为，试计算该方案中模型车的制动距离
．
，宽的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为、方向竖直向下；将长大于，宽也为的单匝矩形线圈，等间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为，导线粗细忽略不计．在某次实验中，当模型车的速度为时，启动电磁铁系统开始制动，电磁铁系统刚好滑过了个完整的线圈．已知模型车的总质量为，空气阻力不计，不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁的影响．求：（1）刹车过程中，线圈中产生的总热量
；（2）电磁铁系统刚进入第
（）个线圈时，模型车的加速度的大小；（3）某同学受到上述装置的启发，设计了进一步提高制动效果的方案如图乙所示，将电磁铁换成
个相同的永磁铁并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反；且将线圈改为连续铺放，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘，若永磁铁激发的磁感应强度大小恒定为，模型车质量为，模型车开始减速的初速度为，试计算该方案中模型车的制动距离．
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示，在竖直平面内，水平且平行的Ⅰ、Ⅱ虚线间距为L，其间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一长为2L、宽为L矩形线框质量为m，电阻为R.开始时，线框下边缘正好与虚线Ⅱ重合，由静止释放，线框上边缘进入磁场后线框一直做减速运动，经过一段时间后，线框上边缘经过虚线Ⅱ瞬间加速度恰为0.重力加速度为g，不计空气阻力．求矩形线框穿过磁场过程中：
(1) 上边缘经过虚线Ⅱ瞬间，线框中的电流；
(2) 磁通量变化率的最大值；
(3) 线框中产生的焦耳热．
(1) 上边缘经过虚线Ⅱ瞬间，线框中的电流；
(2) 磁通量变化率的最大值；
(3) 线框中产生的焦耳热．
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，磁感应强度为
是由相同材料做成的矩形线框，
，
，总电阻为
匀速通过磁场区域．在运动过程中，线框
、
两边始终与磁场边界平行．求：
