用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示.线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直.线框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域.重力加速度为g,求:
(1) 线框通过磁场时的速度v.
(2) 线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q.
(3) 通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q.
高二物理解答题中等难度题
用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示.线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直.线框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域.重力加速度为g,求:
(1) 线框通过磁场时的速度v.
(2) 线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q.
(3) 通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q.
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质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。某一次,把线框从静止状态释放,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:(1)线框通过磁场时的运动速度;(2)开始释放时,MN与bb′之间的距离;(3)线框在通过磁场的过程中所生的热。
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质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。某一次,把线框从静止状态释放,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:
1.线框通过磁场时的运动速度;
2.开始释放时,MN与bb′之间的距离;
3.线框在通过磁场的过程中所生的热。
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如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2L,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
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如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2L,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
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如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求:
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
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如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求:
1.线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
2.在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
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如图甲所示,两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,顶部接有一阻值为R的定值电阻,下端开口,轨道间距为L,图甲中虚线所示边长为L的正方形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁场与导轨重合的两边界的中点分别为a、b,在t=0时刻将质量为m的金属棒无初速度放置于导轨上与ab连线重合的位置(电路中除电阻R外其余部分电阻不计,金属棒沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,不计空气阻力,设在以下讨论的过程中金属棒始终在磁场区域内),请分别针对下列两种情况求【解析】
(1)若导轨光滑,磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示,求金属棒中电流的方向和金属棒在磁场中运动的最大速度;
(2)若金属棒与导轨间动摩擦因数为,磁感应强度B随时间t变化的图象如图丙所示,求t=0时刻穿过回路MPba的磁通量和金属棒开始运动时刻的磁感应强度B。
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如图甲所示,两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上,顶部接有一阻值为R的定值电阻,下端开口,轨道间距为L,图甲中虚线所示边长为L的正方形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场,磁场与导轨重合的两边界的中点分别为a、b,在t=0时刻将质量为m的金属棒无初速放置于导轨上与ab连线重合的位置(电路中除电阻R外其余部分电阻不计,金属棒沿导轨运动时始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,不计空气阻力,设在以下讨论的过程中金属棒始终在磁场区域内),请分别针对下列两种情况求【解析】
(1)若导轨光滑,磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,求金属棒中电流的方向和金属棒在磁场中运动的最大速度vm;
(2)若金属棒与导轨间动摩擦因数为μ(µ>tanθ),磁感应强度B随时间t变化的图像如图丙所示,求t=0时刻穿过回路MPba的磁通量Ф和金属棒开始运动时刻的磁感应强度B。
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如图所示,两根足够长的直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,底端接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,导轨和杆ab的电阻可忽略.整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.让杆ab沿轨道由静止开始下滑,导轨和杆ab接触良好,不计它们之间的摩擦,杆ab由静止下滑距离S时,已处于匀速运动.重力加速度为g.则( )
A. 匀速运动时杆ab的速度为
B. 匀速运动时杆ab受到的安培力大小为mgsinθ
C. 杆ab由静止下滑距离S过程中,安培力做功为mgSsinθ
D. 杆ab由静止下滑距离S过程中,电阻R产生的热量为mgSsinθ
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