在x方向有 1 在y方向有 2
20. 【解析】(1)根据粒子在电场中的运动情况可知,粒子带负电,粒子在电场中运动所用的时间设为t1。
根据能量守恒可知这些能量都是由磁场提供。(7分)
点评:此题的实质是利用了金属导体切割产生了电动势,从而产生了动力安培力,但由于出现了相对运动,切割速度必须是相对速度,还有的同学不能从能量角度来分析问题,不能找出能量的来源。
【答案】见解析
每秒钟内产生的焦耳热为Q2:
(3)要使金属框维持最大速度, 必须给系统补充能量:一方面,线框内部要产生焦耳热;另一方面,由于受到阻力,摩擦生热。设每秒钟消耗的能量为E,这些能量都是由磁场谁提供。
由于摩擦每秒钟产生的热量为Q1:
所以金属框相对于地面的速度为 (6分)
19.【解析】 (1)此题的难点在于存在交变磁场。首先分析 ac和bd边产生的感应电动势,由于磁场方向相反,且线圈相对于磁场向左运动,因此,在如图位置的电动势方向相同(逆时针),根据左手定则,ac和bd边受到的安培力都向右。所以金属框做变加速运动,最终做匀速直线运动。(5分)
(2)当金属框受到阻力,最终做匀速直线运动时,阻力与线框受到的安培力平衡。设此时金属框相对于磁场的速度为v则
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