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边长为L=0.1m的正方形金属线框abcd，质量m=0.1㎏、总电阻R=0.02Ω，从高为h=0.2m处自由下落（金属线框abcd始终在竖直平面上且ab水平）线框下有一水平的有界的匀强磁场，竖直
网友投稿  2023-04-18 00:00:00  零零社区

◎ 题目

边长为L=0.1m的正方形金属线框abcd，质量m=0.1㎏、总电阻R=0.02Ω，从高为h=0.2m处自由下落（金属线框abcd始终在竖直平面上且ab水平）线框下有一水平的有界的匀强磁场，竖直宽度L=0.1m．磁感应强度B=1.0T，方向如图所示．试求：
（1）线框穿过磁场过程中产生的热；
（2）全程通过a点截面的电量；
（3）在如图坐标中画出线框从开始下落到dc边穿出磁场的速度与时间的图象．
魔方格

◎ 答案

（1）因为线框ab进入磁场时有：V1=

2gh
=2m/s           
产生的电动势为：E=BLV1=0.2V
安培力为：F=BLI=BL?
E
R
=1N，线框的重力G=mg=1N
则线框在磁场中F=G，作匀速运动，线框穿过磁场过程中产生的热量为：
Q=mg?2L=0.1×10×2×0.1J=0.2J        
（2）因为ab与dc切割磁感线产生的电动势和电流是：
  E=BLV1
 I=
E
R

所以通过a点的电量
Q=It=
E
R
?
2L
V1
=
2BL2
R
=
2×1×0.01
0.02
C=1C         

魔方格
（3）线框下落的时间：t1=

2h
g
=0.2s                               
在磁场内匀速运动的时间 t2=
2L
V1
=0.1s                                    
可作得图象：
答：
（1）线框穿过磁场过程中产生的热量是0.2J；
（2）全程通过a点截面的电量是1C；
（3）在如图坐标中画出线框从开始下落到dc边穿出磁场的速度与时间的图象如图所示．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“边长为L=0.1m的正方形金属线框abcd，质量m=0.1㎏、总电阻R=0.02Ω，从高为h=0.2m处自由下落（金属线框abcd始终在竖直平面上且ab水平）线框下有一水平的有界的匀强磁场，竖直…”主要考查了你对  【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】，【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。



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