如图甲,放置在光滑绝缘水平面上的正方形金属线框 abcd,处于竖直向下的有界匀强磁场中,ab 边与磁场的边界 MN 重合。金属线框由粗细均匀的相同材料制成,边长 L=2m、质量 m=1kg、电阻 R=4Ω。在 t0=0 时,金属线框在水平力 F 作用下,由静止开始向右运动,直到金属线框离开磁场。在此过程中,测得金属线框中的感应电流随时间变化 的图像如图乙所示:
(1)指明金属线框在离开磁场的过程中,流经金属框 ab 边的电流方向;
(2)计算 t=2s 时,c、d 两点的电压;
(3)计算在 0~4s 内,通过金属线框的电量;
(4)分析说明金属线框从 t=0 开始至全部离开磁场过程中的运动情况,并计算匀强磁场的磁感应强度。
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如图甲,放置在光滑绝缘水平面上的正方形金属线框 abcd,处于竖直向下的有界匀强磁场中,ab 边与磁场的边界 MN 重合。金属线框由粗细均匀的相同材料制成,边长 L=2m、质量 m=1kg、电阻 R=4Ω。在 t0=0 时,金属线框在水平力 F 作用下,由静止开始向右运动,直到金属线框离开磁场。在此过程中,测得金属线框中的感应电流随时间变化 的图像如图乙所示:
(1)指明金属线框在离开磁场的过程中,流经金属框 ab 边的电流方向;
(2)计算 t=2s 时,c、d 两点的电压;
(3)计算在 0~4s 内,通过金属线框的电量;
(4)分析说明金属线框从 t=0 开始至全部离开磁场过程中的运动情况,并计算匀强磁场的磁感应强度。
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(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,一边长为L=2.5m、质量为m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T的有界匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平向左的力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示,在金属线框被拉出的过程中:
(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5s内力F做功为1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
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如图所示,光滑绝缘水平面上放置一由均匀材料制成的正方形导线框abcd,导线框的质量为m,电阻为R,边长为L,有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,边界与ab边平行,线框在水平向右的拉力作用下垂直边界线穿过磁场区。
(1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,求线框进入磁场过程中通过ab截面的电量和ab两点间的电势差;
(2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时线框的电功率;
(3)若线框初速度v0进入磁场,且拉力的功率恒为P0.。经过时间T,cd边进入磁场,此过程中ab边产生的电热为Q。当ab边刚穿出磁场时线框的速度也为v0,求线框穿过磁场所用的时间。
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如图所示,边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场,磁场的宽度为L,线框的ab边与磁场的左边界相距为L,且与磁场边界平行.线框在某一水平恒力作用下由静止向右运动,当ab边进入磁场时线框恰好开始做匀速运动.根据题中信息,下列物理量可以求出的是( )
A. 外力的大小
B. 匀速运动的速度大小
C. 通过磁场区域的过程中产生的焦耳热
D. 线框完全进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量
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如图所示,边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场,磁场的宽度为L,线框的ab边与磁场的左边界相距为L,且与磁场边界平行.线框在某一水平恒力作用下由静止向右运动,当ab边进入磁场时线框恰好开始做匀速运动.根据题中信息,下列物理量可以求出的是( )
A. 外力的大小
B. 匀速运动的速度大小
C. 通过磁场区域的过程中产生的焦耳热
D. 线框完全进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量
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如图所示,光滑水平面上有一质量为0.1kg的正方形金属线框abcd,边长为1m。线框处于垂直于水平面向下的有界匀强磁场中,ab边与磁场边界重合。现给ab边施加一个垂直ab边向右的大小为2N的水平恒力F,线框从静止开始运动,1s时线框速度为2m/s,此后撤去F,线框继续运动,恰好能完全离开磁场区域。已知从撤去外力F到线框停止过程中线框中通过的电荷量为0.2C,则( )
A.整个过程中感应电动势的最大值为2V
B.整个过程中线框中通过的电荷量为1.8C
C.整个过程中线框中产生的热量为1.6J
D.线框电阻的总阻值为0.5Ω
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如图所示,光滑水平面上有一质量为0.1kg的正方形金属线框abcd,边长为1m。线框处于垂直于水平面向下的有界匀强磁场中,ab边与磁场边界重合。现给ab边施加一个垂直ab边向右的大小为2N的水平恒力F,线框从静止开始运动,1s时线框速度为2m/s,此后撤去F,线框继续运动,恰好能完全离开磁场区域。已知从撤去外力F到线框停止过程中线框中通过的电荷量为0.2C,则( )
A.整个过程中感应电动势的最大值为2V
B.整个过程中线框中通过的电荷量为1.8C
C.整个过程中线框中产生的热量为1.6J
D.线框电阻的总阻值为0.5Ω
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如图(甲)所示,一边长L=2.5 m、质量m=0.5 kg 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作用下由静止开始向左运动,经过5 s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图(乙)所示,在金属线框被拉出的过程中,
(1)求通过线框的电荷量及线框的总电阻;
(2)分析线框运动性质并写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5 s内力F做功1.92 J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少。
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