如图所示,光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B.边长为a的正方形导线框PQMN 沿图示速度方向进入磁场,当对角线PM刚进入磁场时线框的速度大小为v,方向与磁场边界成45°角,若线框的总电阻为R,则PM刚进入磁场时
A. 线框中的感应电流为
B. 线框所受安培力大小为
C. 线框所受安培力大小为
D. NM两端的电压为
高三物理多选题中等难度题
如图所示,光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B.边长为a的正方形导线框PQMN 沿图示速度方向进入磁场,当对角线PM刚进入磁场时线框的速度大小为v,方向与磁场边界成45°角,若线框的总电阻为R,则PM刚进入磁场时
A. 线框中的感应电流为
B. 线框所受安培力大小为
C. 线框所受安培力大小为
D. NM两端的电压为
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(16分)如图所示,由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上,线框边长为L,其中ab段的电阻为R。在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域,线框始终与磁场方向垂直且无转动。求:
(1)在线框的cd边刚进入磁场时,bc边两端的电压Ubc;
(2)为维持线框匀速运动,水平拉力的大小F;
(3)在线框通过磁场的整个过程中,bc边金属导线上产生的热量Qbc。
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在倾角为的光滑斜面上,相距均为d的三条水平虚线、、,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从上方一定高处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过进入磁场Ⅰ时,恰好以速度做匀速直线运动;当ab边在越过运动到之前的某个时刻,线框又开始以速度做匀速直线运动,重力加速度为g,在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A、线框中感应电流的方向会改变
B、线框ab边从运动到所用时间大于从运动到所用时间
C、线框以速度匀速直线运动时,发热功率为
D、线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中,减少的机械能与线框产生的焦耳热的关系式是
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正方形导线框abcd置于光滑水平桌面上,其质量为m,电阻值为R,边长为L,在线框右侧距离cd边2L处有一宽度为2L的匀强磁场区域,磁场的左、右边界与线框的cd边平行,磁场的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,其俯视图如图所示.对线框施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始向右运动,cd边始终与磁场边界平行.已知线框在cd边经过磁场左、右边界时速度相同,则线框
A. 离开磁场区域过程中的电流方向为dcbad
B. 通过磁场区域过程中的最小速度为
C. 通过磁场区域过程中产生的焦耳热为2FL
D. 进入磁场区域过程中受到的安培力的冲量大小为
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正方形导线框abcd置于光滑水平桌面上,其质量为m,电阻值为R,边长为L,在线框右侧距离cd边2L处有一宽度为2L的匀强磁场区域,磁场的左、右边界与线框的cd边平行,磁场的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,其俯视图如图所示.对线框施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始向右运动,cd边始终与磁场边界平行.已知线框在cd边经过磁场左、右边界时速度相同,则线框
A. 离开磁场区域过程中的电流方向为dcbad
B. 通过磁场区域过程中的最小速度为
C. 通过磁场区域过程中产生的焦耳热为2FL
D. 进入磁场区域过程中受到的安培力的冲量大小为
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(18分)如图所示,竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场,M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出,带电粒子的重力不计。
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰能使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点,求所加电场的电场强度的大小和方向。
(2)为使带电粒子从M点射出后,在正方形区域内运动到达B点,则初速度v0应满足什么条件?
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值,并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间。
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如图所示,竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线,在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场,M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出,带电粒子的重力不计。
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场,恰能使以初速度v射出的带电粒子沿MN直线运动到N点,求所加电场的电场强度的大小和方向。
(2)为使带电粒子从M点射出后,在正方形区域内运动到达B点,则初速度v0应满足什么条件?
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值,并求出此后粒子回到M点的可能时间。
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如图甲所示,水平面上矩形虚线区域内有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示(图中B0、t0已知).边长为L、电阻为R的单匝正方形导线框abcd放置在水平面上,一半在磁场区内,由于水平面粗糙,线框始终保持静止.
(1) 求0~2t0时间内通过线框导线截面的电荷量q;
(2) 求0~3t0时间内线框产生的焦耳热Q;
(3) 通过计算,在图丙中作出0~6t0时间内线框受到的摩擦力f随时间t的变化图线(取水平向右为正方向).
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如图,空间中存在一匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,磁场方向与竖直面纸面垂直,磁场的上、下边界虚线均为水平面,间距为2L,纸面内磁场上方有一个质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd,边长为L,其上、下两边均与磁场边界平行,若线框从上边界上方某处自由下落,恰能匀速进入磁场,则
A. 线框释放处距离磁场上边界的高度为
B. 线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为mgL
C. 线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为
D. 线圈的ab边到达磁场下边界时的速度为
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