如图所示,单匝正方形线框abcd质量M=0.3 kg、边长L=0.4 m、总电阻R=2 Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框另一端连接质量m=0.2 kg的物体P,线框释放前细线绷紧。在线框下方有一上下边界都水平的有界匀强磁场,两边界Ⅰ、Ⅱ之间距离h2=2 m,磁场方向水平且垂直纸面向里。现让线框cd边距上边界Ⅰ的高度h1=1 m处由静止释放,线框在运动过程中cd边始终保持水平且与磁场垂直,线框cd边进入磁场上边界Ⅰ时刚好做匀速运动,线框ab边刚进入磁场上边界Ⅰ时,线框上方的绝缘轻质细线突然断裂,不计空气阻力,求:
(1)线框cd边从磁场上边界Ⅰ进入时的速度大小v0
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q
高二物理解答题简单题
如图所示,单匝正方形线框abcd质量M=0.3 kg、边长L=0.4 m、总电阻R=2 Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框另一端连接质量m=0.2 kg的物体P,线框释放前细线绷紧。在线框下方有一上下边界都水平的有界匀强磁场,两边界Ⅰ、Ⅱ之间距离h2=2 m,磁场方向水平且垂直纸面向里。现让线框cd边距上边界Ⅰ的高度h1=1 m处由静止释放,线框在运动过程中cd边始终保持水平且与磁场垂直,线框cd边进入磁场上边界Ⅰ时刚好做匀速运动,线框ab边刚进入磁场上边界Ⅰ时,线框上方的绝缘轻质细线突然断裂,不计空气阻力,求:
(1)线框cd边从磁场上边界Ⅰ进入时的速度大小v0
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q
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如图,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界I和下边界II都水平, 两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=5T。 现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v=3m/S的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
求:(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?
(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
(3)在cd边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力F做功W=0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少?
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如图所示,正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m,每边电阻相等,总电阻R=0.5Ω。一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接绝缘物体P。物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角θ=30º,斜面上方的细线与斜面平行。在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界Ⅰ和下边界Ⅱ都水平,两边界之间距离也是L=0.4m。磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小B=0.5T。现让正方形线框的cd边距上边界Ⅰ的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放,且线框在运动过程中始终与磁场垂直,cd边始终保持水平,物体P始终在斜面上运动,线框刚好能以v=3m/s的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域。释放前细线绷紧,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中,c、d间的电压是多大?
(2)线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大?
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如图所示,正方形导线框ABCD每边长L=0.2m,线框电阻R=0.4Ω,质量m=0.1kg,物体M的质量为0.3kg,匀强有界磁场高为L=0.2m,B=1.0T。物体M放在足够长光滑斜面上,斜面倾角为α=30°。物体从静止开始下滑,当线框AC边一进入磁场时,就开始做匀速运动。重力加速度g=10m/s2,求:
(l)线框做匀速运动的速度的大小;
(2)线框做匀速运动过程中,物体M对线框做的功;
(3)线框做匀速运动过程中,若与外界无热交换,线框内能的增量。
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如图所示,质量分别为1.0kg和2.0kg的物体A和B放置在水平地面上,两者与地面间的动摩擦因数均为0.4,物体B与一轻质滑轮相连。现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置,另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上,轻绳保持水平方向。初始时刻,物体A在水平力F=20N作用下由静止向右运动。求:
(1)轻绳上拉力的大小;
(2)t=2s时滑轮对物体B做功的瞬时功率为多少?
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如图1所示,正方形线框abcd放在绝缘水平面上,导体框的质量为m=1kg,边长L=1m,电阻R=0.1Ω,mn为bc边中垂线,由t=0时刻开始在mn左侧的线框区域内加一竖直向下的磁场,范围足够大的匀强磁场,其磁感应强度随时间的变化规律如图2所示,在mn右侧的线框区域内加一竖直向上,范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B2=0.5T。若导线框与长板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,它们之间的动摩擦因数μ=0.6,g=10m/s2,则下列说法正确的是()
A. 导线框移动前,导线框中产生俯视逆时针方向的感应电流
B. 导线框移动前,其中产生的感应电动势为1 V
C. t=0.5s时刻,穿过导线框的磁通量为0,导线框中的感应电流也为0
D. t=0.7s时刻,导线框开始沿水平面移动
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如图所示,在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd,其边长为l、质量为m、电阻为R,金属线框与水平面的动摩擦因数为。足够大的虚线框内有一匀强磁场,磁场方向竖直向下,开始时金属线框的ab边与磁场的边重合,现使金属线框以初速度沿水平面滑入磁场区域,运动一段时间后停止,此时金属线框的dc边与磁场区域的边距离为l。则下列说法正确的是( )
A. 整个过程中产生的焦耳热为
B. dc边刚进入磁场时线框的速度为
C. 线框进入磁场的时间为
D. 增大线框的初速度,线框进入磁场的时间不变。
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如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD,线框的边长为L=0.3m,总电阻R=2Ω.在直角坐标系xOy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=0.3sinx(m),磁感应强度大小B=1T,线圈在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动,直到AD边穿出磁场.下列说法正确的是( )
A. 当BC边运动到磁场的中心线时, B、C两端电压为3V
B. 感应电动势的有效值为 V
B. 此过程中回路产生的焦耳热6.75×10-2 J
C. 此过程中拉力F做功0.135J
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一轻质细线吊着一边长为L=0.4m的单匝正方形线圈abcd,线圈总电阻为R=1Ω,边长为d=0.2m的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,(线圈始终保持静止).求:
(1)线圈abcd中产生的感应电动势E大小和感应电流的方向;
(2)t=5s时,cd边所受的安培力大小及方向。
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