平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)线框从开始运动到最高点所用的时间;(3)线框落地时的速度的大小。

◎ 题目


平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框从开始运动到最高点所用的时间;
(3)线框落地时的速度的大小。

◎ 答案

(1)(2)0.9s(3)

◎ 解析

(1)设线框到达磁场边界时速度大小为v,由机械能守恒定律可得
    ①   (2分)
代入数据解得
      ②   (1分)
线框的ab边刚进入磁场时,感应电流
     ③ (2分)
线框恰好做匀速运动,有
      ④(2分)
代入数据解得
      ⑤ (1分)
(2)设线框进入磁场之前运动时间为,有
       ⑥ (2分)
代入数据解得
       ⑦(1分)
线框进入磁场过程做匀速运动,所用时间
         ⑧ (1分)
此后轻绳拉力消失,线框做竖直上抛运动,到最高点时所用时间
       ⑨(1分)
线框从开始运动到最高点,所用时间
   ⑩(1分)
(3)线框从最高点下落到磁场边界时速度大小不变,线框所受安培力大小也不变,即
     11   (2分)
(用文字说明或列出方程式均可给分)
因此,线框穿出磁场过程还是做匀速运动,离开磁场后做竖直下抛运动,
由机械能守恒定律可得
  12 (2分)
代入数据解得线框落地时的速度
    13 (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;(2)线框从开始运动到最高点所用的时间;(3)线框落地时的速度的大小。…”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。

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