(15分)如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L,质量为m,电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随
◎ 题目
(15分)如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L,质量为m,电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,要求: (1)若线框保持静止,求在时间t0内产生的焦耳热; (2)若线框从零时刻起,在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN.求在此过程中拉力所做的功; (3)在(2)的情形下,为使线框在离开磁场的过程中,仍以加速度a做匀加速直线运动,试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系. |
◎ 答案
(1)(2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)线框中产生的感应电动势: (2分) 在时间t0内产生的焦耳热: (2分) (2)t0时刻线框的速度: (2分) 在此过程中拉力做的功:(2分) (3)设线框离开磁场过程的时间为,则有: (1分) 解得: (1分)(另一解不合符题意,舍去) 线框在离开磁场的过程中运动的速度: (1分) 产生的感应电流: (1分) 由牛顿第二定律得: (1分) 解得: (1分) ()(1分) 点评:本题难度较大,熟练掌握法拉第电磁感应定律,线框在磁场中运动时,虽然面积没有发生变化,但由于磁感强度的变化,导致磁通量发生变化,由此产生了感应电动势,结合应用牛顿第二定律求解此题 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(15分)如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L,质量为m,电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随…”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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