如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下
◎ 题目
如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,组成总质量为m的“ ”型装置,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,g取10m/s2。求: ⑴线框做匀速运动时的速度大小; ⑵电场强度的大小; ⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热. |
◎ 答案
(1) (2)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)解:设线框做匀速运动时的速度大小V 则 3分 由平衡条件·2分 解得 1分 (2)从线框刚离开磁场区域到小球运动到电场下边界的过程 由动能定理 4分 解得: 2分 (3)经足够长的时间后,线框上边运动到磁场区域的下边界时速度恰为零,此后线框不再进入磁场,不再产生焦耳热。从开始运动到该状态,由能量守恒 2分 解得: 点评:当线框产生感应电流时,由安培力做功从而产生热量.因安培力不恒定,所以运用动能定理求得产生的热量. |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域,磁场的下边界与电场的上边界相距为3L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下…”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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