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质量为m、边长为L的正方形导体框,从有界的匀强磁场上方由静止自由下落。线框每边电阻为R。匀强磁场的宽度为H。(L<H)。磁感应强度大小为B。方向垂直于纸面向内。线框下落过程中ab边与磁场边界平行且沿水平方向。已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都做减速运动,加速度大小都是g.求:
   (1)ab边刚进入磁场时ab边的电势差Uab
   (2)cd边刚进入磁场时的速度。
   (3)线框进入磁场的过程中,ab边的发热量。
(1)ab边刚进入磁场时,作减速运动,可得F - mg = ma ab边运动速度 ab两端电压为U, 因为ab边进入磁场时,通过ab的电流方向为由a流向b,故b端电势高于a端得 (2)cd边进入磁场时,设其速度为v1,从此时开始到ab边离开磁场的过程中,导体框只受到重力作用,根据动能定理,得 式中v和ab边刚进入磁场时速度相同 (3)导体框从刚进入到ab边刚离开过程中,速度大小相同,重力做功全部用于发热,可得 四条边发热相同,ab边发热量为
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m、边长为L的正方形闭合线圈从有理想边界的水平匀强磁场上方h高处由静止下落,磁场区域的边界水平,磁感应强度大小为B.线圈的电阻为R,线圈平面始终在竖直面内并与磁场方面垂直,ab边始终保持水平.若线圈一半进入磁场时恰好开始做匀速运动,重力加速度为g.求:
(1)线圈一半进入磁场时匀速运动的速度v;
(2)从静止起到达到匀速运动的过程中,线圈中产生的焦耳热Q;
(3)请在所给的坐标系中大体画出线圈在整个下落过程中运动的v-t图象.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质量为m、边长为L的正方形线圈,线圈ab边距离磁场边界为s,线圈从静止开始在水平恒力F的作用下,穿过宽度为d(d>L)的有界匀强磁场.若线圈与水平面间没有摩擦力的作用,线圈平面始终与磁场垂直,ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等.下列说法正确的是(  )
A、线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量不相等
B、整个线圈穿越磁场的过程中线圈的最小速度为
2F(s+L-d)
m
C、整个线圈穿越磁场的过程中线圈的最大速度为
FR
B2L2
D、整个线圈穿越磁场的过程中线圈产生的热量为2Fd

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,一正方形线圈从某一高度自由下落,恰好匀速进入其下方的匀强磁场区域.已知正方形线圈质量为m,边长为L,电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,高度为2L,求:
(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流I1的大小和方向;
(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q;
(3)线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度v的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量为m,边长为L的正方形线框abcd,从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h高度处由静止自由下落,磁场高度为H,线框下落过程中始终在同一竖直平面内且cd边与磁场边界都沿水平方向

(1)请证明线框进入磁场的过程中任意时刻线框克服安培力做功的功率等于线框的电功率;

(2)若m=0.40kg,L=0.45m,h=0.80 m,H=1.45m,且cd边进入磁场时线框刚好做匀速运动,求cd边刚穿出磁场时线框的加速度大小;(g取10m/s2)。

(3)在(2)中,若线框刚进入磁场时对其施加一竖直方向外力F,使其能以a=10.0m/s2的加速度竖直向下做匀加速运动,请在下图中作出线框abcd进入磁场的过程中外力F随时间t变化的图像。

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如图所示,质量为m,边长为L的正方形线框abcd,从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方h高度处由静止自由下落,磁场高度为H,线框下落过程中始终在同一竖直平面内且cd边与磁场边界都沿水平方向
(1)请证明线框进入磁场的过程中任意时刻线框克服安培力做功的功率等于线框的电功率;
(2)若m=0.40kg,L=0.45m,h=0.80 m,H=1.45m,且cd边进入磁场时线框刚好做匀速运动,求cd边刚穿出磁场时线框的加速度大小;(g取10m/s2)。
(3)在(2)中,若线框刚进入磁场时对其施加一竖直方向外力F,使其能以a=10.0m/s2的加速度竖直向下做匀加速运动,请在下图中作出线框abcd进入磁场的过程中外力F随时间t变化的图像。
 

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