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如图1所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在力F作用下由静止开始向左匀加速运动,在5.0
网友投稿 2023-04-14 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图1所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在力F作用下由静止开始向左匀加速运动,在5.0s内从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图2所示.已知金属线框的总电阻R=4.0Ω.
(1)试判断金属线框从磁场中向左拉出的过程中,线框中的感应电流方向,并在图中标出.
(2)t=2.0s时金属线框的速度和力F的大小.
(3)已知在5.0s内力F做功1.92J,那么金属线框从磁场拉出的过程中,线框中产生的焦耳热是多少?
◎ 答案
(1)由右手定则判断出感应电流方向为逆时针.如图:
(2)由电流图象得到I=0.1t A,
又:I=
E
R
=
Blv
R
,
则:v=
IR
Bl
=0.2t m/s
当t=2s时,v=0.4m/s,加速度:a=0.2m/s
2
此时安培力:F
安
=BIl=0.4N,
根据牛顿第二定律,得:F-F
安
=ma,
代入解得:F=0.5N
(3)t=5s时,v=1m/s
则由能量守恒定律得Q=W-
1
2
mv
2
=1.67J
答:(1)感应电流方向为逆时针.
(2)t=2.0s时金属线框的速度大小为0.4m/s,水平外力的大小为0.5N.
(3)金属线框从磁场拉出的过程中产生的焦耳热为1.67J.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图1所示,边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框,放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在力F作用下由静止开始向左匀加速运动,在5.0…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【楞次定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202304/446901.html
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