如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B =1.0T的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，上邊界EF距離地面的高度H = 0.7m。正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m = 0.1kg、邊長L = 0.1m，總電阻R = 0.02Ω，線框的ab邊距離EF上方h = 0.2m處由靜止開始自由下落，abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平。求線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛要落地的過程中（g取10m/s2)：

⑴線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；

⑵通過線框截面的電量q；

⑶通過計(jì)算畫出線框運(yùn)動(dòng)的v-t 圖象。

 

【答案】

（1）0.1J；（2）0.5C；（3）v-t 圖象如圖所示。

【解析】

試題分析：⑴由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，當(dāng)線圈ab邊進(jìn)入磁場時(shí)，

線圈的一邊切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢E = BLv1 = 0.2V；

安培力F = BLI = BL= 1N；

可見，線圈cd邊進(jìn)入磁場前F = G，線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，由能量關(guān)系可知焦耳熱Q = mgL= 0.1J。

⑵ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢為E = BLv1

電流是；

通過a點(diǎn)電量C；

⑶由解⑴可知，線圈自由落下的時(shí)間 

在磁場內(nèi)勻速v=v1時(shí)間 

完全進(jìn)入磁場后到落地運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3, ， 圖象如右。

考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的計(jì)算，焦耳定律，電量的計(jì)算，電磁感應(yīng)，歐姆定律的計(jì)算等。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平地面MN上方有一個(gè)粗糙絕緣平臺PQ，高度為h=1m平臺上方PR右側(cè)有水平向右的有界勻強(qiáng)電場，PR左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小均為E=1.1×l04N/C有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電荷量為q=-2.0×10-6C的滑塊，放在距離平臺左端P點(diǎn)L=1.2m處，滑塊與平臺間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，現(xiàn)給滑塊水平向左的初速度v0=4m/s，取g=10m/s2，求：
（1）滑塊經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）滑塊落地點(diǎn)到N點(diǎn)的距離．
（3）求滑塊從運(yùn)動(dòng)到落地所經(jīng)過的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，上邊界EF距離地面的高度H=0.7m?正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg、邊長L=0.1m，總電阻R=0.02Ω，線框的ab邊距離EF上方h=0.2m處由靜止開始自由下落，abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平?當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)（g取10m/s2）：
（1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小；
（2）ab兩點(diǎn)間的電勢差大��；
（3）線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛要落地的過程中中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，上邊界EF距離地面的高度H=0.7m．正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg、邊長L=0.1m，總電阻R=0.02Ω，線框的ab邊距離EF上方h=0.2m處由靜止開始自由下落，abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平．求線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛要落地的過程中（g取10m/s2）：
（1）線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）通過線框截面的電量q；
（3）通過計(jì)算畫出線框運(yùn)動(dòng)的v～t 圖象．

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科目：高中物理 來源：2009年嘉興市秀州中學(xué)高二下學(xué)期物理開學(xué)摸底考試 題型：038

如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，上邊界EF距離地面的高度H＝0.7 m．正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m＝0.1 kg、邊長L＝0.1 m，總電阻R＝0.02 Ω，線框的ab邊距離EF上方h＝0.2 m處由靜止開始自由下落，abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平．

求線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛要落地的過程中(g取10 m/s2)：

(1)線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；

(2)通過線框截面的電量q；

(3)通過計(jì)算畫出線框運(yùn)動(dòng)的v～t圖象．

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