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两个沿竖直方向的磁感强度大小相等、方向相反的匀强磁场穿过光滑的水平桌面,它们的宽度均为L.质量为m、边长为L的平放在桌面上的正方形线圈的ab边与磁场边界ee′的距离为L,

◎ 题目
两个沿竖直方向的磁感强度大小相等、方向相反的匀强磁场穿过光滑的水平桌面,它们的宽度均为L.质量为m、边长为L的平放在桌面上的正方形线圈的ab边与磁场边界ee′的距离为L,如图所示.线圈在恒力作用下由静止开始沿桌面加速运动,ab边进入右边的磁场时恰好做速度为v的匀速直线运动.求: (1)当ab边刚越过ff′时线圈的加速度. (2)当ab边运动到ff′与gg′之间的正中间位置时,线圈又恰好做匀速直线运动,从ab边刚越过ee′到达右边磁场正中间位置的过程中,线圈共产生多少热量? ![]() |
◎ 答案
(1)a== ![]() 方向与运动方向相反. (2) Q= ![]() |
◎ 解析
(1)设恒力为F,由线圈开始运动到ab边进入磁场前瞬间,根据动能定理
W=ΔEk得F= ![]() ab边刚越过ee′未到达ff′时做匀速运动,处于平衡状态,磁场力大小F1=F,设磁感强度为B,线圈电阻为R,则感应电动势E1=BLv 磁场力F1=BI1L 因为I1= ![]() ![]() 当ab边刚越过ff′地,ab、cd边感应电动势大小、方向相同,总电动势ε2=2ε1,电流I2=2I1 ③ 故磁场力的合力F2=4F1 ④ 由牛顿第二定律和①、④式得 a= ![]() ![]() 方向与运动方向相反. (2)设ab边运动到ff′与gg′正中间时速度为v3,则感应电动势ε3=2BLv3,磁场力大小F3= ![]() 此时线圈又做匀速运动,磁场力的大小F3=F ⑥ 由②、⑤、⑥式得v3= ![]() 根据动能定理W 瓒呭競渚垮埄搴椾笅鍗曚紭鎯� 姣忓ぉ棰嗗彇鍒敊杩囷紝鍗曞崟浼樻儬浜笉鍋�
上一篇:如图所示,用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁
下一篇:如图所示,把两根平行光滑金属导轨放在水平桌面上,桌子高0.8m,导轨间距0.2m,在导轨水平部分有磁感应强度为0.1T,方向竖直向下的匀强磁场,弧形金属导轨的一端接有电阻
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