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匀变速直线运动
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如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B。矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R。磁场方向垂直于
网友投稿 2022-08-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B。矩形导线框ab边长为l
1
，bc边长为l
2
，导线框的质量为m，电阻为R。磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H> l
2
。线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为
；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为
。在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ。空气阻力不计，重力加速度为g。求：
(1)线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；
(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；
(3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量。
◎ 答案
（1）I
1
=
；（2）v
1
=
；（3）q=
◎ 解析
试题分析：（1）设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I
1
，依据题意、根据牛顿第二定律有
mg- B I
1
l
1
=
解得：I
1
=
（2）设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v
1
，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v
2
，线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I
2
，依据题意、牛顿第二定律有
BI
2
l
1
-mg=
解得：I
2
=
由闭合电路欧姆定律I
2
=
解得：v
2
=
由匀变速直线运动速度与位移的关系式
解得v
1
=
得v
1
=
（3）设线框abcd穿出磁场的过程中所用时间为
，平均电动势为E，通过导线的平均电流为I，通过导线某一横截面的电荷量为q，则
由法拉第电磁感应定律E=
=
由闭合电路欧姆定律I=
q= I
=
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B。矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R。磁场方向垂直于…”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。
http://www.00-edu.com/html/202208/238555.html
十二生肖
十二星座
；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为
。在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ。空气阻力不计，重力加速度为g。求：
；（2）v1=
；（3）q= 
，平均电动势为E，通过导线的平均电流为I，通过导线某一横截面的电荷量为q，则
=
