如图所示,在高度差h=0.5m的平行虚线范围内有匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.5T,方向垂直于竖直平面向里.正方形线框abcd,其质量为m=0.1kg,边长为L=0.5m,电阻为R=0.5Ω,线框平面与竖直平面平行.线框静止在位置I时,cd边与磁场的下边缘有一段距离,现用一竖直向上的恒力F=4.0N向上拉动线框,使线框从位置Ⅰ无初速的向上运动,并穿过磁场区域,最后到达位置Ⅱ(ab边刚好出磁场).线框平面在运动过程中始终在竖直平面内,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.求:
(1)线框进入磁场前与磁场下边界的距离H;
(2)线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中,恒力F做的功及线框内产生的热量.
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如图所示,在高度差h=0.5m的平行虚线范围内有匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=0.5T,方向垂直于竖直平面向里.正方形线框abcd,其质量为m=0.1kg,边长为L=0.5m,电阻为R=0.5Ω,线框平面与竖直平面平行.线框静止在位置I时,cd边与磁场的下边缘有一段距离,现用一竖直向上的恒力F=4.0N向上拉动线框,使线框从位置Ⅰ无初速的向上运动,并穿过磁场区域,最后到达位置Ⅱ(ab边刚好出磁场).线框平面在运动过程中始终在竖直平面内,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.求:
(1)线框进入磁场前与磁场下边界的距离H;
(2)线框从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中,恒力F做的功及线框内产生的热量.
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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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(2014•盐城三模)如图所示,两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m,在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场区域的高度d=1m,导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求:
(1)b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功;
(2)a棒刚进入磁场时两端的电势差;
(3)保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动,对a棒施加的外力随时间的变化关系.
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如图,两根足够长、间距L=1m的光滑平行导轨竖直固定。在垂直导轨的虚线a1a2下方有方向如图、磁感应强度B0=0.5T的匀强磁场,垂直导轨的虚线b1b2上方有垂直纸面、磁感应强度B=T(x为离b1b2的距离)、沿水平方向均匀分布的磁场。现用竖直向上的力F拉质量m=50g的细金属杆c从b1b2以初速度v0开始向上运动,c杆保持与导轨垂直。同时,释放垂直导轨置于a1a2下质量也为m=50g、电阻R=20Ω的细金属杆d,d杆恰好静止。其余电阻不计,两杆与导轨接触良好,g取10m/s2。
(1)求通过杆d的电流大小及b1b2以上区域磁场的方向;
(2)通过分析和计算,说明杆c做什么性质的运动;
(3)以杆c从b1b2出发开始计时,求其所受作用力F的大小与时间t的关系式。
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如图,两根足够长、间距L=1m的光滑平行导轨竖直固定。在垂直导轨的虚线a1a2下方有方向如图、磁感应强度B0=0.5T的匀强磁场,垂直导轨的虚线b1b2上方有垂直纸面、磁感应强度B=T(x为离b1b2的距离)、沿水平方向均匀分布的磁场。现用竖直向上的力F拉质量m=50g的细金属杆c从b1b2以初速度v0开始向上运动,c杆保持与导轨垂直。同时,释放垂直导轨置于a1a2下质量也为m=50g、电阻R=20Ω的细金属杆d,d杆恰好静止。其余电阻不计,两杆与导轨接触良好,g取10m/s2。
(1)求通过杆d的电流大小及b1b2以上区域磁场的方向;
(2)通过分析和计算,说明杆c做什么性质的运动;
(3)以杆c从b1b2出发开始计时,求其所受作用力F的大小与时间t的关系式。
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空间与之间为磁感应强度大小为的匀强磁场区域,间距为,磁场方向垂直纸面向里,距离地面高度为。现有一质量为、边长为()、电阻为的正方形线框由上方某处自由落下(线框始终处于竖直平面内,且ab边始终与平行),恰能匀速进入磁场区域,当线框的cd边刚要触地前瞬间线框的加速度大小,为重力加速度,空气阻力不计,则
A. 线框自由下落的高度为
B. 线框触地前瞬间线框的速度为
C. 线框进入磁场的过程中,线框产生的热量为
D. 线框的cd边从运动到触地的时间为
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如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3 Ω的定值电阻R. 在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度为d=0.5 m. 导体棒a的质量ma=0.2 kg,电阻Ra=3 Ω;导体棒b的质量mb=0.l kg,电阻Rb=6 Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b刚穿出磁场时a正好进入磁场. 设重力加速度为g=l0 m/s2. (不计a、b之间的作用,整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好)求:
(1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功;
(2)a进入磁场的速度与b进入磁场的速度之比;
(3)分别求出M点和N点距L1的高度.
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