如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长L=

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5 m,现有一边长L= 0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以=7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场,求:

(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。

◎ 答案

(1)2.8N;(2)2.45J;(3)4

◎ 解析


试题分析:(1)线框MN边刚开始进入磁场区域时
 ①
 ②
 ③
由①②③并代入数据得:
(2)设线框水平速度减为零时,下落高落为H,此时速度为
由能量守恒可得:  ④
根据自由落体规律有:   ⑤
由④⑤得:               
(3)设线框水平切割速度为时有:
   ⑥
 ⑦
 ⑧
 ⑨
由⑥⑦⑧⑨得: ⑩
即:
可有: (11)
 (12)
由(11)(12)并代入数据得: (13)
所以可穿过4个完整条形磁场区域

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B=1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长L=…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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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