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用密度为d、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方框abba′.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′和bb′边都处于磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)若已知方框下落的时间为t时,下落的高底为h,其速度为vtvt<vm).则在同一时间t内,通过方框电流有效值为多少?

解析:(1)线框被释放后先做速度增大、加速度逐渐减小的直线运动,当加速度等于零时线框的速度达到最大,此后线框匀速下落

根据平衡条件:①(2分)

又质量②(1分)

线框受到的安培力合力③(2分)

电流④(1分)

等交电动势⑤(2分)

线框电阻⑥(1分)

得最大速度(1分)

(2)依据能量守恒定律得⑦(2分)

⑧(2分)

由②⑥及⑦⑧解得.(2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb?a?.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa?边和bb?边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力设磁场区域在竖直方向足够长).
(1)当方框下落的加速度为
g2
时,求方框的瞬时速度v1
(2)方框下落的最大电功率多大?
(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb?a?.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa?边和bb?边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);
(2)若已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm).则在同一时间t内,通过方框电流有效值为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?北京)用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为
g2
时,求方框的发热功率P;
(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式.

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科目:高中物理 来源:江苏省高邮中学2009届高三第一次调研考试物理试题 题型:038

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框.如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行.设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的a边和b边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的发热功率P

(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vtvm).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式.

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科目:高中物理 来源:北京高考真题 题型:计算题

用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb'a'。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa'边和bb'边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。
(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在数值方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率P;
(3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为vt(vt<vm)。若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。
   

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