如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L线框下落过程中,ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动,求:
(1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小;
(2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
(1)cd边刚进入磁场时线框的速度大小;
(2)线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
更新时间:2020-02-15 12:10:19
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【推荐1】如图所示,在空间中有一垂直纸面向里方向的匀强磁场区域,磁场上下边缘间距为,磁感应强度为,边长为、电阻为、质量为的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落,当线圈边刚出磁场的下边缘时,恰好开始做匀速运动,重力加速度为,求:
(1)边刚出磁场下边缘时的速度;
(2)导线框穿过磁场所产生的焦耳热;
(3)导线框从开始下落到边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。
(1)边刚出磁场下边缘时的速度;
(2)导线框穿过磁场所产生的焦耳热;
(3)导线框从开始下落到边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。
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【推荐2】轻质细线吊着一边长为L=0.8 m、匝数n=10的正方形线圈,总电阻为r=1 Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示,磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化关系为:B=1+0.5t(如图乙所示),2s时细线开始松弛,取g=10 m/s2.求:
(1)刚开始时线圈产生的电动势E大小及电流方向;
(2)2s内通过线圈的电荷量q;
(3)线圈质量m.
(1)刚开始时线圈产生的电动势E大小及电流方向;
(2)2s内通过线圈的电荷量q;
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【推荐3】2021年7月20日,世界首套时速600公里高速磁浮交通系统在青岛亮相,这是当前速度最快的地面交通工具,如图甲所示。超导磁悬浮列车是通过周期性变换磁极方向而获得推进动力。其原理如下:固定在列车下端的矩形金属框随车平移,金属框与轨道平行的一边长为d、轨道区域内存在垂直于金属框平面磁场,如图乙所示磁感应强度随到MN边界的距离大小而按图丙所呈现的正弦规律变化,其最大值为B0。磁场以速度v1、列车以速度v2沿相同的方向匀速行驶,且v1> v2,从而产生感应电流,金属线框受到的安培力即为列车行驶的驱动力。设金属框电阻为R,轨道宽为l,求:
(1)如图丙所示,时刻线框左右两边恰好和磁场I两边界重合,写出线框中感应电流随时间变化的表达式;
(2)从时刻起列车匀速行驶s(s足够大)距离的过程中,矩形金属线框产生的焦耳热。
(1)如图丙所示,时刻线框左右两边恰好和磁场I两边界重合,写出线框中感应电流随时间变化的表达式;
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【推荐1】如图所示,均匀导线制成的正方形闭合线框,从垂直纸面向里的匀强磁场上方自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且边始终与水平的磁场边界平行。边进入匀强磁场区域后,线框开始做匀速运动,其速度为v,直到边刚刚开始穿出匀强磁场为止。已知线框边长为L,总电阻为R,此匀强磁场的磁感应强度为B,其区域宽度也为L。求:
(1)边刚进入磁场时,流过边的电流大小I和方向;
(2)边刚进入磁场时,两点间的电势差大小U;
(3)线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热Q。
(1)边刚进入磁场时,流过边的电流大小I和方向;
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【推荐2】如图甲所示,质量,边长,电阻单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角的斜面上,保持静止状态,匀强磁场垂直线圈平面向上,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,整个线圈都处在磁场中,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)时穿过线圈的磁通量;
(2)4 s内线圈中产生的焦耳热;
(3)时,线圈受到的摩擦力。
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【推荐3】如图甲所示,一边长为L = 2.5m、质量为m = 0.5kg,电阻为4Ω的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为B = 0.8T的有界匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平向左的力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示,在金属线框被拉出的过程中:
(1)求通过线框导线截面的电量;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5s内力F做功为1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
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