如图所示,一正方形金属框abcd,边长L=0.2m,电阻R=2欧,在I、II区域中存在着匀强磁场,磁感应强度均为B,

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
如图所示,正方形导线框ABCD每边长L=0.2m,线框电阻R=0.1Ω,质量m=0.1kg。物体M的质量为0.3kg。匀强有界

(1)5m/s (2)0.6J (3)0.4J 试题分析:(1)线框恰好匀速直线运动,说明受力平衡,即重力和安培力平衡,所以可得: ,解得 (2) 线框做匀速运动过程中,物体M对线框做的功等于线框产生的内能和重力势能增加量,(3)因为线圈的动能不变化,所以有: 点评:对于这类问题要正确受力分析,尤其是正确分析安培力的情况,然后分析清楚运动情况.

(1)因为线框abcd进入磁场时速度为:v=2gh=2×10×0.2m/s=2m/s线圈刚进入磁场感应电动势为:E=BLv=1×0.1×2V=0.2V线圈刚进入磁场感应电流为:I=ER=0.20.02A=10A所受的安培力大小为:F安=BIL=1×10×0.1N=1N(2)线框的重力G=mg=1N,则F=mg,故线框在磁场中匀速运动,由能量关系可知发出热量为:Q=mg2L=0.1×10×2×0.1J=0.2J(3)线圈穿过磁场所需时间为:t=2Lv=2×0.12s=0.1s全程通过a点截面的电荷量为:q=It=10×0.1C=1C答:(1)线圈ab边刚进入磁场时所受到的安培力为1N.(2)整个线框穿越磁场过程中发出的热为0.2J.(3)全程通过a点截面的电荷量为1C.

(1)当ab刚进入磁场区I时,ab视为电源,E=BLV=0.32v,Uab=外电阻RadbxE/R总=0.24v
(2)当ab离开磁场区II时,cd视为电源,ab两点的电压Uab=RabxE/R总=0.08v;
(3)从ab刚进入磁场I到ab刚进入磁场区II的过程中,I=E/R总=0.16A,F安1=BIL,W1=F安XL
从ab刚进入磁场II到ab刚离开磁场区II的过程中,ab、cd视为电源E总=2E ,I总=E总/R总=2I
F安2=BI总L=2F安1,W2=F安2xL。
从ab刚离开磁场II到cd刚离开磁场区II的过程中,cd视为电源,W安3=W安1
维持线框作匀速直线的外力所做的总功,W总=W1+W2+W3=4W1=4BILL=?。

1、感生电动势E=Blv=0.8*0.2*2=0.32V。Uab=E*R/(R+r)=0.32*1.5/2=0.24V
2、感生电动势E=Blv=0.8*0.2*2=0.32V。Uab=E*R/(R+r)=0.32*0.5/2=0.08V
3、感生电动势总是0.32V,则电功率P=U^2/R=0.32^2/2=0.0512W。总的时间是t=3L/v=0.3s。则总的电热是0.0512*0.3=0.01536J
由能量守恒,外力做功全部转化为电热,则外力做功也是0.01536J

  • 如图所示,一正方形金属框abcd,边长L=0.2m,电阻R=2欧,在I、II区域中存在...
    答:(1)当ab刚进入磁场区I时,ab视为电源,E=BLV=0.32v,Uab=外电阻RadbxE/R总=0.24v (2)当ab离开磁场区II时,cd视为电源,ab两点的电压Uab=RabxE/R总=0.08v;(3)从ab刚进入磁场I到ab刚进入磁场区II的过程中,I=E/R总=0.16A,F安1=BIL,W1=F安XL 从ab刚进入磁场II到ab刚...
  • 一正方形金属框ABCD水平向右匀速进入一匀强磁场,磁场的边界平行于对角线...
    答:设金属框的边长为L.金属框从开始进入磁场到AD刚进入磁场的过程,磁通量Φ=BS=B 1 2 (vt ) 2 ;感应电流I= Bvt?v R ;从AD刚进磁场到金属框完全进入磁场的过程,磁通量Φ=BS=B{L 2 - 1 2 [(L-(vt-L)] 2 }=-v 2 t 2 +2Lvt-L 2 ;感...
  • 如图所示,正方形金属框abcd的边长为L,在拉力的作用下,以速率v匀速通过...
    答:∴整个过程拉力所做的功=(2B²L³v/9)+(4B²L³v/9)=2B²L³v/3
  • 如图所示,边长为L的正方形金属框ABCD在水平恒力F作用下,穿过宽度为d的...
    答:位移大小相等,则恒力F做功相等.故C错误.D、根据能量守恒知,AB边进入磁场的过程中,拉力做功等于产生的热量.CD边进入磁场的过程中,产生的热量也等于拉力做功.所以线框中产生的热量相等.故D正确.本题选错误的,故选:C
  • 如图所示,一边长L=10cm的正方形金属导体框abcd,从某一高度h m处开始...
    答:解:(1)在线框以v进入磁场时,对线框受力分析如图:因为线框匀速运动,∴二力平衡,即:F安=mg…①又:F安=BIL…②而I=ER…③ E=BLv…④又:mgh=12mv2…⑤联解上四式得:∴h=(mgRB2L2)2?12g=0.2m…⑥(2)在线框进入磁场的过程中应用能量转化和守恒定律有:Q=mgL=0.1J… ⑦...
  • 如图1所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量...
    答:(1)由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为v1,运动时间为t2-t1,故金属框的边长:L=v1(t2-t1).(2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力,则得:mg=BIl,I=ER,E=BLv1,又 L=v1(t2-t1),联立解得:B=mgRv31(t2?t1)2.(3)金属框在进入...
  • 如图所示,abcd是一个质量为m,边长为L的正方形金属线框,从图示位置自由...
    答:线框的边长和磁场的宽度一样,所以同一时间只会有一个边产生洛伦兹力 设R为线框电阻 所以由F=BIL且I=E/R=BLv/R,得到 F=v(BL)^2/R 上式中F=mg、R、L三者都为定值,B、v为变量,很明显线框经过未知磁场时的速度明显比经过已知B磁场时要大,所以未知磁场强度肯定要小于已知B磁场,AB两...
  • 如图所示,边长为L的正方形金属框abcd,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂...
    答:则有:2mg=mg+BkL22RL,且B=kt,解得:t=2mgRk2L3答:(1)线框中感应电流的方向a→d→c→b→a;(2)分析线框的各边所受安培力的方向ab边所受的安培力方向向下,bc边所受的安培力方向向左,cd不受安培力,ad边的安培力方向向右;(3)从t=0开始,经2mgRk2L3时间细线会被拉断.
  • 如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均...
    答:3)根据动能定理得有:WF-WA=12mv2-0又根据功能关系,得线框产生的焦耳热为:Q=WA=WF-12mv2=1.92-12×0.5×12=1.67J答:(1)4s末线框cd边的电压大小为1.2V;(2)4s末水平拉力F的大小为0.9N;(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是1.67J.
  • 如图1所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,其质量为m,电 ...
    答:1.3v0)2-0解得 Q=2.775mv02答:(1)金属线框的边长是v0t0.;(2)金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移是3.62v0t0;(3)金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量是v0mRt0R;(4)金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热是2.775mv20.