如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B="1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H"="0.7m。正方形金属线框abcd的质量m"=0.1kg、边长L 打印页面

如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B="1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H"="0.7m。正方形金属线框abcd的质量m"=0.1kg、边长L

网友投稿 2022-08-28 00:00:00 互联网

◎ 题目

如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B ="1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H" =" 0.7m。正方形金属线框abcd的质量m" = 0.1kg、边长L = 0.1m，总电阻R =" 0.02Ω，线框的ab边距离EF上方h" = 0.2m处由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s²)：

⑴线框产生的焦耳热Q；
⑵通过线框截面的电量q；
⑶通过计算画出线框运动的v-t 图象。

◎ 答案

（1）0.1J；（2）0.5C；（3）v-t 图象如图所示。

◎ 解析

试题分析：⑴由运动学公式得，当线圈ab边进入磁场时

，
线圈的一边切割磁感线，产生的电动势E = BLv₁= 0.2V；
安培力F =" BLI" = BL

= 1N；
可见，线圈cd边进入磁场前F = G，线圈做匀速运动，由能量关系可知焦耳热Q =" mgL=" 0.1J。
⑵ab切割磁感线产生的电动势为E = BLv₁
电流是

；
通过a点电量

C；
⑶由解⑴可知，线圈自由落下的时间

在磁场内匀速v=v₁时间

完全进入磁场后到落地运动时间为t₃,

，

图象如右。

◎ 知识点

专家分析，试题“如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B="1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H"="0.7m。正方形金属线框abcd的质量m"=0.1kg、边长L…”主要考查了你对【匀变速直线运动】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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