首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
动能定理
> 正文
返回
打印
如图所示，用质量为m、总电阻为R的导线做成单匝矩形线框MNPQ，边长PN=2d，PQ=d．该线框置于水平桌面上，线框与桌面间绝缘，它们之间的动摩擦因数为μ．在线框的右侧存在竖直方向
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，用质量为m、总电阻为R的导线做成单匝矩形线框MNPQ，边长PN=2d，PQ=d．该线框置于水平桌面上，线框与桌面间绝缘，它们之间的动摩擦因数为μ．在线框的右侧存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场左右边界aa′、bb′间的距离为d，沿aa′方向磁场范围足够大．在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以速度v匀速向右穿过磁场．在运动中线框平面始终水平，且MN边与磁场的边界平行．求：
（1）MN两点间的电势差；
（2）在线框从MN边进入磁场到MN边穿出磁场的过程中，线框中感应电流产生的焦耳热Q；
（3）在线框从MN边进入磁场到PQ边穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W．
◎ 答案
（1）线框MN边在磁场中运动时，感应电动势E=Bdv
U
MN
=
5
6
E=
5
6
Bdv
（2）线框中的感应电流
I=
E
R
线框MN边在磁场中运动的时间
t=
2d
v
此过程线框中产生的焦耳热
Q=I
2
Rt=
2
B
2
d
3
v
R
（2）线框在PQ边穿过磁场的过程中产生的焦耳热
Q=
2
B
2
d
3
v
R
从线框MN边进入磁场到PQ边穿出磁场的过程中，根据动能定理得
W
F
+W
安
+W
f
=0
其中 W
安
=-2Q=-
4
B
2
d
3
v
R
W
f
=-3μmgd
所以W
F
=
4
B
2
d
3
v
R
+3μmgd．
答：（1）MN两点间的电势差是
5
6
Bdv
；
（2）在线框从MN边进入磁场到MN边穿出磁场的过程中，线框中感应电流产生的焦耳热是
2
B
2
d
3
v
R
；
（3）在线框从MN边进入磁场到PQ边穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功是
4
B
2
d
3
v
R
+3μmgd．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，用质量为m、总电阻为R的导线做成单匝矩形线框MNPQ，边长PN=2d，PQ=d．该线框置于水平桌面上，线框与桌面间绝缘，它们之间的动摩擦因数为μ．在线框的右侧存在竖直方向…”主要考查了你对 【动能定理】，【导体切割磁感线时的感应电动势】，【电磁感应现象中的磁变类问题】，【电磁感应现象中的切割类问题】 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/202211/363543.html
十二生肖
十二星座
