在光滑水平面上.有一个粗细均匀的单匝正方形线圈abcd.现在外力的作用下从静止开始向右运动.穿过固定不动的有界匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B.磁场区域的宽度大于线圈边长．测得线圈中产生的感应电动势ε的大小和运动时间变化关系如图．已知图象中三段时间分别为△t1.△t2.△t3.且在△t2时间内外力为恒力．(1)定性说明线圈在磁� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形线圈abcd，现在外力的作用下从静止开始向右运动，穿过固定不动的有界匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B，磁场区域的宽度大于线圈边长．测得线圈中产生的感应电动势ε的大小和运动时间变化关系如图．已知图象中三段时间分别为△t₁、△t₂、△t₃，且在△t₂时间内外力为恒力．

（1）定性说明线圈在磁场中向右作何种运动？
（2）若线圈bc边刚进入磁场时测得线圈速度v，bc两点间电压U，求△t₁时间内，线圈中的平均感应电动势．
（3）若已知△t₁：△t₂：△t₃=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为多少？
（4）若仅给线圈一个初速度v₀使线圈自由向右滑入磁场，试画出线圈自bc边进入磁场开始，其后可能出现的v-t图象．（只需要定性表现出速度的变化，除了初速度v₀外，不需要标出关键点的坐标）

（1）因为电动势大小随时间均匀增大，根据E=BLv得知，速度v随时间均匀增大，故线框作匀加速直线运动．
（2）若线圈bc边刚进入磁场时bc相当于电源，bc间电压U是路端电压，设感应电动势为E，则有 U=

E
得E=

设线框边长l，则E=Blv…①
△t₁时间内，平均感应电动势

△φ

△t1

BI2

△t1

…②
联立得

16U2

9Bv2△t1

（3）设线框加速度a，bc边进入磁场时速度v，△t₁=△t₂=2△t₃=2△t，线框边长l，磁场宽L
根据三段时间内线框位移，得
v?2△t+

a(2△t)2=l
v?4△t+

a(4△t)2=L
v?5△t+

a(5△t)2=l+L
解得：l：L=7：18
（4）若仅给线圈一个初速度v₀使线圈自由向右滑入磁场，线框可能一直做加速度减小的减速运动；可能先减速，后匀速，再减速；也可能减速，匀速，减速，再减速．即可作出可能的v-t图象如图所示．

答：
（1）线圈在磁场中线框作匀加速直线运动．
（2）△t₁时间内，线圈中的平均感应电动势为

16U2

9Bv2△t1

．
（3）若已知△t₁：△t₂：△t₃=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为7：18．
（4）图如上．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，质量为M，半径为R的光滑半圆弧槽静止在光滑水平面上，有一质量为m的小滑块在与圆心等高处无初速度滑下，在小滑块滑到圆弧槽最低点的过程中，圆弧槽产生的位移的大小为（　　）

A．R

B．

M+m

C．

M+m

D．

M+m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，在光滑水平面上，有一辆质量为M的小车，小车的水平上表面放有一质量为m木块，木块与小车间的动摩擦因数为μ，当用一个大小为F的水平恒力拉小车时，小车带着木块保持相对静止而一起向左加速运动．则在运动过程中（　　）

A．木块受到的摩擦力为μmg

B．木块受到的合力为F

C．小车受到的摩擦力为F

D．小车受到的合力为

m+M

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A，总质量为m_A=3kg，其圆弧部分与水平部分相切于P，水平部分PQ长为L=3.75m．开始时A静止在光滑水平面上，有一质量为m_B=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v₀=5m/s滑上A，小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为μ=0.15，小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A上．
（1）求A、B相对静止时的速度大小；
（2）若B最终停在A的水平部分上的R点，P、R相距1m，求系统在该运动过程中产生的内能；
（3）若圆弧部分光滑，且除v₀不确定外其他条件不变，讨论小木块B在整个运动过程中，是否有可能在某段时间里相对地面向右运动？如不可能，说明理由；如可能，试求出B既能向右滑动、又不滑离木板A的v₀取值范围．（取g=10m/s²，结果可以保留根号）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

在光滑水平面上放有一根平直的弹性轻质长绳，绳上从左向右均匀分布有一系列质点1，2，3，…，相邻两个质点间的距离均为0.10m．在t=0时刻质点1开始沿垂直于绳的方向在水平面内做简谐运动，运动图象如图所示．此振动沿绳向右传播，当振动刚好传播到质点13时，质点1恰好完成第一次全振动．则（　　）