如圖所示,矩形金屬線框長L=0.5 m,寬d=0.2,質(zhì)量m=0.016 kg,電阻R=0.1 Ω.它自由下落h1=5 m 時,下邊進入方向垂直紙面向里的勻強磁場中,并恰好做勻速運動。(不計空氣阻力,g取10 m/s2
(1)求磁場的磁感應強度的大。
(2)若線框下邊通過磁場的時間t=0.15 s,求磁場所在區(qū)域的高h2;
(3)若h2=L,求線框穿越磁場的過程中產(chǎn)生的熱量。
解:(1)線框由靜止下落至勻速運動有
勻速,F(xiàn)=mg,F(xiàn)=BIL

聯(lián)立上幾式可得
(2)當線框勻速全部進入磁場后只受重力作用,做加速度為g的勻加速運動直至下邊剛要出磁場,設勻加速運動通過的位移為x,則有

t2=t-t1

h2=x+L=1.55 m
(3)通過分析可知:線框是勻速穿過磁場的,線框穿出磁場下落的距離是2L,重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
Q=mg·2L=0.16 J
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:013

如圖所示,矩形金屬線框abcd和直導線MN在同一光滑的水平面上,要使線框中能產(chǎn)生abcda方向的感應電流且向右運動,直導線MN中的電流強度必須是[   ]

A、方向沿MN,減少;

B、方向沿MN,增大;

C、方向沿NM,減少;

D、方向沿NM,增大。

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,矩形金屬線框abcd長和寬分別為2L和L。線框右側(cè)有一具有理想邊界、寬度為L的勻強磁場,磁場方向與線框平面垂直。今使線框向右平移勻速穿過磁場,從線框剛好進入磁場開始計時,設電流方向沿abcda方向為正方向,在線框穿過磁場的過程中,線框中感應電流隨時間的變化關系為(    )

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如圖所示,矩形金屬線框電阻為2Ω,在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)到圖示位置時,測得線框中磁通量的變化率為Wb/s,線框兩端通過滑環(huán)與R=98Ω的電阻相連,則電壓表的示數(shù)為 ______V。

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如圖所示,矩形金屬線框電阻為2Ω,在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)到圖示位置時,測得線框中磁通量的變化率為Wb/s,線框兩端通過滑環(huán)與R=98Ω的電阻相連,則電壓表的示數(shù)為 ______V。

 

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