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法拉第电磁感应定律
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如图,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度H=0.7m.正方形金属线框abcd的质量m=0.1kg、边长L=0.1m,总
网友投稿 2023-04-18 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度H=0.7m.正方形金属线框abcd的质量m=0.1kg、边长L=0.1m,总电阻R=0.02Ω,线框的ab边距离EF上方h=0.2m处由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平.求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10m/s
2
):
(1)线框产生的焦耳热Q;
(2)通过线框截面的电量q;
(3)通过计算画出线框运动的v~t图象.
◎ 答案
(1)当线圈ab边进入磁场时速度为:
v
1
=
2gh
=2m/s
产生的电动势为:E=BLv
1
=0.2V
安培力为:F=BLI=BL
E
R
=1N
线圈cd边进入磁场前F=G,线圈做匀速运动,由能量关系可知焦耳热为:
Q=mgL=0.1J
(2)ab切割磁感线产生的电动势为:E=BLv
1
电流是:
I=
E
R
通过a点电量:
Q=It=
E
R
L
v
1
=
BL
v
1
L
R
v
1
=
BL
R
2
=
1×0.01
0.02
=0.5
C
(3)由解(1)可知,线圈自由落下的时间:
t
1
=
2h
g
=0.2s
在磁场内匀速v=v
1
时间:
t
2
=
L
v
1
=0.05s
完全进入磁场后到落地运动时间为t
3
,则有:
H-l=
v
1
t
3
+
1
2
g
t
23
t
3
=0.2s
图象如右
答:(1)线框产生的焦耳热Q为0.1J;
(2)通过线框截面的电量q为0.5C;
(3)通过计算画出线框运动的v~t图象如上图所示.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度H=0.7m.正方形金属线框abcd的质量m=0.1kg、边长L=0.1m,总…”主要考查了你对 【法拉第电磁感应定律】 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/202304/448857.html
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