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电磁感应现象中的切割类问题
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如图所示，一个质量为m=0.016kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1Ω的粗细均匀的矩形线框，从h1=5m的高度由静止自由下落，然后进入匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.4T
网友投稿 2023-04-19 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，一个质量为m=0.016kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1Ω的粗细均匀的矩形线框，从h
1
=5m的高度由静止自由下落，然后进入匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.4T，磁场方向与线框平面垂直，g=10m/s
2
．求：
（1）刚进入时线框的电流大小和方向；
（2）请通过计算判断，线框刚进入磁场时做什么运动？线框从刚进入磁场到完全进入磁场，产生多少热量？
（3）如果线框的下边ab通过磁场区域的时间t=0.15s，求磁场区域的高度h
2
；
（4）请定性画出线框穿越磁场过程中电流随时间的变化关系（取顺时针为正）．
◎ 答案
（1）线框进入磁场时的速度为v
1
=
2gh
=10 m/s
产生的感应电动势为E=Bdv
1
=0.4V
感应电流I=
Bd
v
1
R
=4A，方向：顺时针
（2）线框所受的安培力为F=BId=0.16N，G=mg=0.16N，故线框做匀速运动．
Q=mgL=0.08J
（3）线圈全部进入磁场用的时间t
1
=
L
v
1
=0.05 s，
由题意得：
v
1
（t-t
1
）+
1
2
g（t-t
1
）
2
=h
2
-L
代入数据解得h
2
=1.55 m．
（4）
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一个质量为m=0.016kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1Ω的粗细均匀的矩形线框，从h1=5m的高度由静止自由下落，然后进入匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.4T…”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。
http://www.00-edu.com/html/202304/453912.html
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