如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直.已知线框ab边长
◎ 题目
如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直.已知线框ab边长为L1,ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R.现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与PP′平行.重力加速度为g.若线框恰好匀速进入磁场,求: (1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F; (2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小υ; (3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W. |
◎ 答案
(1)由于线框匀速进入磁场,则线框进入磁场时受安培力的大小F=mg. (2)线框dc边刚进入磁场时, 感应电动势 E=BL1v 感应电流 I=
dc边受安培力的大小 F=BIL1 又 F=mg 解得线框速度的大小 v=
(3)在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中,重力做功W1,根据动能定理得 W1=
在线框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中,重力做功W2. W2=mgL2 所以 W=W1+W2=
答:(1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F=mg; (2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小υ=
(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W=
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◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直.已知线框ab边长…”主要考查了你对 【共点力的平衡】,【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。- 最新内容
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