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(2013苏州调研)如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L、质量为m、电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,0~t0时间内B随时间t均匀变化,t0时间后保持B=B0不变.

(1)若线框保持静止,则在时间t0内产生的焦耳热为多少?

(2)若线框从零时刻起,在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN.则在此过程中拉力做的功为多少?

(3)在(2)的情况下,为使线框在离开磁场的过程中,仍以加速度a做匀加速直线运动,试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系.

 

解:(1)线框中产生的感应电动势  (2分)

在时间t0内产生的焦耳热                                    (1分)

解得                                                                (2分)

(2)t0时刻线框的速度                                                  (1分)

        在此过程中拉力做的功                                             (1分)

        解得                                                                          (2分)

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 (2013·苏州调研)用起重机提升货物,货物上升过程中的vt图象如图4-1-16所示,在t=3 s到t=5 s内,重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3,则      (  ).

A.W1>0     B.W2<0    C.W2>0             D.W3<0

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(2013苏州调研)如图所示,矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,转动的角速度ω=100π rad/s。线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m、ad=0.4m,电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小B=T。电容器放电时间不计。下列说法正确的是

A.该线圈产生的交流电动势峰值为50 V

B.该线圈产生的交流电动势有效值为50V

C.电容器的耐压值至少为50V

D.电容器的电容C变大时,电流表的示数变小

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