位于竖直平面内的金属框abcd,其水平边L1="1.0"m,竖直边L2="0.5"m,线框的质量m="0.2"kg,电阻R="2"Ω,在线框的下方有一上、下边界均为水平方向的匀强磁场,磁场

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

位于竖直平面内的金属框abcd,其水平边L1="1.0" m,竖直边L2="0.5" m,线框的质量m="0.2" kg,电阻R="2" Ω,在线框的下方有一上、下边界均为水平方向的匀强磁场,磁场区域宽度HL2,磁感应强度B="1.0" T,方向与线框平面垂直,使线框的cd边从距磁场上边界高h="0.7" m处由静止开始下落.已知线框的cd边进入磁场后,ab边到达磁场上边界之前速度已达到这一阶段的最大值.求从线框下落到cd边刚刚到达磁场下边界过程中,磁场作用于线框的安培力所做的总功(g="10" m/s2,空气阻力不计).

◎ 答案

W="-0.08" J

◎ 解析

ab边到达上边界前,设最大速度为v,进入的过程先做变加速运动,后以v做匀速运动.
 
 
 
由①②解得v=="4" m/s
线框从开始下落至cd边刚刚到达磁场下边界的过程中,只有进入磁场过程有感应电流,以后磁通量不变,无感应电流.所求总功W等于线框进入磁场过程中安培力做的功,从开始下落至全部进入过程由动能定理:
mg(h+L2)+W=mv2,可得W="-0.08" J.

◎ 知识点

    专家分析,试题“位于竖直平面内的金属框abcd,其水平边L1="1.0"m,竖直边L2="0.5"m,线框的质量m="0.2"kg,电阻R="2"Ω,在线框的下方有一上、下边界均为水平方向的匀强磁场,磁场…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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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