(12分)(2009秋•宁波期末)如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω.其水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合,磁场的磁感应强度B=0.8T.现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场.测得金属线框的速度随时间变化的图象vt﹣t如乙图所示,在金属线框被拉出磁场的过程中.求:
(1)4s末线框cd边的电压大小;
(2)4s末水平拉力F的大小;
(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
高三物理计算题困难题
(12分)(2009秋•宁波期末)如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω.其水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合,磁场的磁感应强度B=0.8T.现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场.测得金属线框的速度随时间变化的图象vt﹣t如乙图所示,在金属线框被拉出磁场的过程中.求:
(1)4s末线框cd边的电压大小;
(2)4s末水平拉力F的大小;
(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
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如图甲所示,边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F的作用下,线框由静止开始向左运动,经过5s被拉出磁场区域,此过程中利用电流传感器测得线框中的电流强度I随时间t变化的图象如图乙所示。则在这过程中:
(1)由图乙可得出通过线框导线截面的电荷为多少,I与t的关系式;
(2)求出线框的电阻R;
(3)试判断说明线框的运动情况,并求出水平力F随时间t变化的表达式。
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如图甲所示,边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F的作用下,线框由静止开始向左运动,经过5s被拉出磁场区域,此过程中利用电流传感器测得线框中的电流强度I随时间t变化的图象如图乙所示。则在这过程中:
(1)由图乙可得出通过线框导线截面的电荷q= C, I与t的关系式是: ;
(2)求出线框的电阻R;
(3)试判断说明线框的运动情况,并求出水平力F随时间t变化的表达式。
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(10分)如图所示,在高度差h=0.5 m的平行虚线范围内,有磁感强度B=0.5 T、方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场,正方形线框abcd的质量m=0.1 kg、边长L=0.5 m、电阻R=0.5,线框平面与竖直平面平行,静止在位置“I”时,cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F=4.0 N向上提线框,该框由位置“I”无初速度开始向上运动,穿过磁场区,最后到达位置“II”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持与磁场方向垂直,且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时,线框恰好开始做匀速运动。g取10 ,求:
(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H;
(2)线框由位置“I”到位置“II”的过程中,恒力F做的功是多少?线框内产生的热量又是多少?
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如图所示,正方形闭合线圈abcd边长l=0.2m,质量m,=0.47kg,电阻R=0.1Ω,线圈上方有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。质量m2=1.0kg 的滑块通过定滑轮0用绝缘细线与线圈ab边的中点相连后,放置在倾角为θ=37°的固定斜面上的A点。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.15,绝缘细线OA的部分与斜面平行,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.滑块由静止释放后沿斜面向下运动,当线圈开始进人磁场时,恰好做匀速运动,求此速度v 的大小。
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如图所示,正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上,其边长L=0.5m、质量m=0.5kg、电阻R=0.5Ω,M、N分别为线框ad、bc边的中点.图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场,磁感应强度均为B=1T,PQ为其分界线.线框从图示位置以速度v0=2m/s匀速向右滑动,当MN与PQ重合时,线框的速度v1=1m/s,此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉力,使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域.求:
(1)线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量;
(2)线框运动过程中最大加速度的大小;
(3)线框在图示位置起直至完全进入右侧匀强磁场区域运动过程中,线框中产生的焦耳热.
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