如图甲所示,光滑水平面上有一单匝正方形金属框,边长为L,质量为m,总电阻为R。匀强磁场方向垂直于水平面向里,磁场宽度为3L,金属框在拉力作用下向右以速度v0匀速进入磁场,并保持v0沿直线运动到磁场右边界(即金属框cd边到达磁场右边界),速度方向始终与磁场边界垂直。当金属框cd边到达磁场左边界时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。
(1)金属框一半进入磁场时,金属框的电流I,金属框cd边的电压Ucd;
(2)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中,求产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W;
(3)金属框cd边到达磁场右边界后,若无拉力作用且金属框能穿出磁场,求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q。
高二物理解答题困难题
如图甲所示,光滑水平面上有一单匝正方形金属框,边长为L,质量为m,总电阻为R。匀强磁场方向垂直于水平面向里,磁场宽度为3L,金属框在拉力作用下向右以速度v0匀速进入磁场,并保持v0沿直线运动到磁场右边界(即金属框cd边到达磁场右边界),速度方向始终与磁场边界垂直。当金属框cd边到达磁场左边界时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。
(1)金属框一半进入磁场时,金属框的电流I,金属框cd边的电压Ucd;
(2)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中,求产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W;
(3)金属框cd边到达磁场右边界后,若无拉力作用且金属框能穿出磁场,求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q。
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v0=4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,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)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由。
高二物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v 0 =4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,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。
高二物理计算题简单题查看答案及解析
如图甲所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁场宽度为3L,正方形金属框边长为L,每边电阻均为R/4,金属框以速度v匀速直线穿过磁场区域,其平面始终保持与磁感线方向垂直.当金属框dc边到达磁场左边缘时,匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化.
(1)求金属框在进入磁场阶段dc边两端的电势差;
(2)在图丙i-t坐标平面上画出金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内感应电流i随时间t的变化图线(取逆时针方向为电流正方向);
(3)求金属框穿过磁场区域的过程中dc边克服安培力做的功W
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,导体棒放在光滑水平金属导轨上,已知匀强磁场的磁感应强度为0.4,方向垂直纸面向里,导体棒长度与导轨宽度恰相等,,导体棒的电阻,外接电阻.不计金属导轨的电阻.当用水平拉力拉着棒以10的速度向右匀速运动时,求:
(1)流经棒的电流大小及方向;
(2)要维持导体棒匀速运动所需的水平外力多大?
高二物理解答题简单题查看答案及解析
在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属框垂直磁场方向,以速度v经过图中左位置,当金属框运动到其竖直对称轴刚好与边界线PQ重合时,金属框的速度为。则下列说法正确的是( )
A.此时金属框中的感应电流为0
B.此时金属框受到的安培力为
C.此过程中通过金属框截面的电荷量为
D.此过程中回路产生的电能为
高二物理选择题简单题查看答案及解析
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在光滑水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图所示,为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为,质量为,电阻为的正方形金属线框垂直磁场方向,以速度从图示位置向右运动,当线框中心线AB运动到与重合时,线框的速度为,则( )
A.此时线框中的电功率为
B.此时线框的加速度为
C.此过程通过线框截面的电量为
D.此过程回路产生的电能为
高二物理选择题中等难度题查看答案及解析
在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的水平匀强磁场,如图.PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为 L、质量为 m、电阻为 R 的金属正方形线框,以速度 v 垂直磁场方向从如图实线(Ⅰ)位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时,线框的速度为 v/2,则下列说法正确的是( )
A. 图(Ⅰ)时线框中感应电流方向为逆时针
B. 图(Ⅱ)时线框中恰好无感应电流
C. 图(Ⅱ)时线框感应电流大小为 BLv/R
D. 图(Ⅱ)时线框受到的加速度大小为 B2L2v/mR
高二物理单选题简单题查看答案及解析
在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,如图.PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线(Ⅰ)位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图(Ⅱ)位置时,线框的速度为 ,则下列说法正确的是( )
A. 图(Ⅱ)时线框中的电功率为
B. 此过程中回路产生的电能为 mv2
C. 图(Ⅱ)时线框的加速度为
D. 此过程中通过线框横截面的电荷量为
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