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质量为m,边长为l,电阻为R的正方形单匝闭合线框从静止释放,进入匀强磁场的过程恰好是匀速的,磁场的磁感应强度为B,方向如图所示,则释放时,线框底边距磁场边界的高度H=______.
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设线圈自由下落H米时的速度为v,线圈进入磁场,产生感应电流,受到向上的安培力F:由平衡关系可知F=BIl=
B2l2v
R
=mg;
从线框开始下落到进入磁场过程中机械能守恒,则由可右:mgH=
1
2
mv2
联立解得:H=
m2R2g
2B4l4

故答案为:
m2R2g
2B4l4
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,正方形导线框abcd的质量为m、边长为l,导线框的总电阻为R.导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落,下落过程中,导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内,cd边保持水平.磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,磁场上、下两个界面水平距离为2l.已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动.重力加速度为g.求:
(1)释放线框时cd边距磁场上边界的高度.
(2)cd边刚要离开磁场下边界时线框的动能.
(3)线框cd边刚刚离开磁场下边界时线框的加速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?长宁区一模)如图所示,质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端,离杆左端1/3处有固定转轴O,杆另一端通过细线连接地面.导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且与磁场垂直.当线圈中逆时针电流为I时,bc边所受安培力的大小及方向是
大小:BIL,方向:竖直向上
大小:BIL,方向:竖直向上
;接地细线对杆的拉力为
mg
2
mg
2

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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的正方形线框从某一高度自由落下后,通过一高度也为L的匀强磁场区域.则线框通过磁场过程中产生的焦耳热(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,沿竖直方向取一条y轴,y轴向下为正,虚直线表示y=0的水平面.磁场方向水平向里,磁感应强度B的大小只随y而变化,变化关系为By=B0+ky(B0和k为已知常数,且k>0,y>0),一个质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属框,从y>0的某处由静止开始沿竖直方向下落,下落速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度.磁场足够大,金属框在整个下落过程都没有离开磁场,且金属框始终保持在的竖直平面内和不发生转动,求
(1)金属框中的感应电流方向;
(2)金属框的收尾速度的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B,下方磁场无限大.一个质量为m、边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从磁场上方某处由静止开始下落.ab边刚进入磁场时,线框速度的大小为V1.下落过程中,线框平面始终保持在同一个竖直面内,ab边与磁场的水平边界线平行.在线框运动过程中,不计空气阻力.重力加速度大小为g,求:
(1)线框ab边距磁场上边界距离h
(2)线框ab边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小和方向
(3)若线框cd边刚要进入磁场时,线框的加速度大小为
g4
,方向竖直向下,试求此时线框速度V2的大小,并计算线框进入磁场过程中的焦耳热.

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