如图所示,虚线MN的右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.电阻为R、质量为m、边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑绝缘的水平面上,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界。当线框以初速度v0向左离开磁场过程中,线框克服安培力做的功为W.求:
(1)初始时刻,线框中感应电流I大小和方向;
(2)线框cd边穿出磁场时速度v;
(3)线框穿出磁场的过程中,通过线框截面的电荷量q。
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如图所示,虚线MN的右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.电阻为R、质量为m、边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑绝缘的水平面上,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界。当线框以初速度v0向左离开磁场过程中,线框克服安培力做的功为W.求:
(1)初始时刻,线框中感应电流I大小和方向;
(2)线框cd边穿出磁场时速度v;
(3)线框穿出磁场的过程中,通过线框截面的电荷量q。
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电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明。如图甲所示,虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,电阻为R,质量为m,ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界。t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt(k为大于零的常数),空气阻力忽略不计。
(1)求t=0时刻,线框中感应电流的功率P;
(2)若线框cd边穿出磁场时速度为v,求线框穿出磁场过程中,安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q;
(3)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,如图乙所示,在线框上加一质量为M的负载物,证明:载物线框匝数越多,t=0时线框加速度越大。
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为,线框质量、电阻,在水平向右的外力F作用下,以初速度匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
匀强磁场的磁感应强度B
线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
若线框进入磁场过程中F做功为,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为,线框质量、电阻,在水平向右的外力F作用下,以初速度匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
匀强磁场的磁感应强度B
线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
若线框进入磁场过程中F做功为,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下。在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为L=0.1m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量q。
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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如图所示,在光滑绝缘水平面上有一正方形线框,线框由均匀电阻丝制成,边长为,总电阻值为.两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁感应强度为,磁场方向竖直向上.线框在水平拉力的作用下,沿水平面以速度匀速进入磁场区域,在运动过程中,线框、两边始终与磁场边界平行.求:
()拉力的大小.
()在线框进入磁场的过程中、两点间的电势差.
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