(2008?阳江一模)如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场.一个正方形线圈边长

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-21
如图所示,水平的平行虚线间距为d,其间有磁感应强度为B的匀强磁场.一个长方形线圈的边长分别为L 1 、L

(1)根据机械能守恒得 mgh= 1 2 m v 20 ,得 v 0 = 2gh 感应电动势 E=BL 1 v 0 ,由闭合电路欧姆定律得 I= E R = B L 1 2gh R .(2)线框进入磁场的过程做加速度减小的减速运动,完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动,则知3位置时线圈速度最小,则有 v 20 - v 2 =2g(d- L 2 ) ,得 v= 2g(h+ L 2 -d) (3)由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同.由能量守恒Q=mgd由对称性可知:Q 总 =2Q=2mgd答:(1)线圈刚进入磁场时的感应电流的大小是 B L 1 2gh R ;(2)线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场的过程中最小速度v是 2gh(h+ L 2 -d) ;(3)线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热Q 总 是2mgd.

A、线框进入磁场过程磁通量增加,离开磁场过程磁通量减小,根据楞次定律,两个过程的感应电流的方向相反,故A错误;B、线框进入磁场过程和离开磁场过程磁通量都变化,根据楞次定律可以得到安培力是阻碍相对运动,故都是向上,故B错误;C、根据能量守恒定律,进入磁场的过程中产生的热量为mgl;离开磁场过程重力势能的减小量和动能的减小量都转变为热量,故大于mgl;故C正确;D、线框进入磁场过程是匀速直线运动,设速度为v;离开磁场过程可能一直是减速运动,末速度不小于v、也可能是先减速后以v匀速运动;故离开磁场过程的平均速度较大;故进入磁场过程所用的时间大于穿出磁场过程中所用的时间;故D正确;故选:CD.

解答:解:(1)线圈由1位置到2位置:自由落体运动,
设在2位置时速度为v0,则
v2

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