如图甲所示,MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面,EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场,磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。一正方形金属框abcd放在斜面上,ab边平行
◎ 题目
如图甲所示,MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面,EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场,磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。一正方形金属框abcd放在斜面上,ab边平行于磁场边界。现使金属框从斜面上某处由静止释放,金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中,其运动的v-t图象如图乙所示。已知金属框电阻为R,质量为m,重力加速度为g,图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量,求: (1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度; (2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度; (3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热。 |
◎ 答案
解:(1)由图乙可知,在0~t1时间内金属框运动的加速度 设斜面的倾角为θ,由牛顿第二定律有 解得 在t1~2t1时间内金属框匀速进入磁场,则 在2t1~3t1时间内金属框运动位移 则磁场的宽度 (2)在t2时刻金属框cd边到达EF边界时的速度为v2,设此时加速度大小为a2,cd边切割磁场产生的电动势 受到的安培力 由牛顿第二定律 金属框进入磁场时 解得,加速度方向沿斜面向上 (3)金属框从t1时刻进入磁场到t2时刻离开磁场的过程中,由功能关系得 解得 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面,EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场,磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。一正方形金属框abcd放在斜面上,ab边平行…”主要考查了你对 【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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