如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界,磁场磁感应强度为B.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的拉力F

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电功/2022-12-13 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界,磁场磁感应强度为B.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场.图乙为拉力F随时间变化的图象,图象中的F0、t0均为已知量.则t=
1
2
t0时刻线框中电流I=______;t=
4
5
t0时刻线框的发热功率P=______.
魔方格

◎ 答案

由图象可得:t=
1
2
t0
时外力 F1=2F0
 根据牛顿第二定律得,F0=2F0-F=ma  ①,又F=BIl  ②
 ③④联立得:I=
F0
Bl

由图象可得t=
4
5
t0
时外力F2=
13
5
F0

根据牛顿第二定律得,F0=
13
5
F0-F′=ma

解得:F′=
8
5
F0
       ③
x=
1
2
at2
得;线框加速度为:a=
2l
t02

所以t=
4
5
t0
时线框速度为v=at=
2l
t02
4
5
t0=
8l
5t0

由P=Fv得:线框的发热功率为:P=F′v=
8
5
F0×
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