首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
电磁感应现象中的切割类问题
> 正文
返回
打印
如图所示，一质量m＝0.10kg、电阻R＝0.10Ω的矩形金属框abcd由静止开始释放，竖直向下进入匀强磁场。已知磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度B＝0.50T，金属框宽L＝0.20m，开始
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，一质量
m
＝0.10kg、电阻
R
＝0.10Ω的矩形金属框
abcd
由静止开始释放，竖直向下进入匀强磁场。已知磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度
B
＝0.50T，金属框宽
L
＝0.20m，开始释放时
ab
边与磁场的上边界重合。经过时间
t
1
，金属框下降了
h
1
＝0.50m，金属框中产生了
Q
1
＝0.45J的热量，取
g
＝10m/s
2
。
（1）求经过时间
t
1
时金属框速度
v
1
的大小以及感应电流的大小和方向；
（2）经过时间
t
1
后，在金属框上施加一个竖直方向的拉力，使它作匀变速直线运动，再经过时间
t
2
＝0.1s，又向下运动了
h
2
＝0.12m，求金属框加速度的大小以及此时拉力的大小和方向（此过程中
cd
边始终在磁场外）。
（3）
t
2
时间后该力变为恒定拉力，又经过时间
t
3
金属框速度减小到零后不再运动。求该拉力的大小以及
t
3
时间内金属框中产生的焦耳热（此过程中
cd
边始终在磁场外）。
（4）在所给坐标中定性画出金属框所受安培力
F
随时间
t
变化的关系图线。
◎ 答案
解：（1）由功能关系
得
，逆时针方向
（2）
t
2
=0.1s时，金属框的速度
v
2
=
v
1
+
at
2
=（1+4.0×0.1）m/s＝1.4m/s
此时金属框的电流
由牛顿第二定律
F
2
+
mg
-
BIL
=
ma
F
2
=
ma
+
BIL
-
mg
=-0.46N，方向向上
（3）金属框做加速度运动最后静止，所加恒定的外力等于重力
F
=
mg
=1N
金属框只在安培力作用下做减速运动，动能全部转化为焦耳热
（4）
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一质量m＝0.10kg、电阻R＝0.10Ω的矩形金属框abcd由静止开始释放，竖直向下进入匀强磁场。已知磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度B＝0.50T，金属框宽L＝0.20m，开始…”主要考查了你对 【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/202304/453220.html
十二生肖
十二星座
，逆时针方向
