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均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平

网友投稿  2022-09-04 00:00:00  互联网

◎ 题目

均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行,当cd边刚进入磁场时.
(1)求cd两点间的电势差大小;
(2)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.
魔方格

◎ 答案


(1)设cd边刚进入磁场时,线框速度为v,
                v2=2gh
   有线框中产生的感应电动势E=BLv 
∴E=BL

2gh

此时线框中电流 I=
E
R

cd两点间的电势差U=
3
4
E
=
3
4
BL

2gh

(2)安培力 F=BIL
线框加速度恰好为零,则有F=mg
解得下落高度满足h=
m2gR2
2B4L4

答:(1)cd两点间的电势差大小为
3
4
BL

2gh

    (2)若此时线框加速度恰好为零,线框下落的高度h所应满足h=
m2gR2
2B4L4

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平…”主要考查了你对  【自由落体运动】,【磁场对通电导线的作用:安培力、左手定则】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  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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