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如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做

网友投稿  2023-04-18 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场.图乙为外力F随时间变化的图象,图象中的F0、t0均为已知量,则t=t0时刻线框的速度v=______,t=
3
4
t0时刻线框的发热功率P=______.
魔方格

◎ 答案

0-t0线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动,根据运动学公式得
0+v
2
t0=l
v=
2l
t0
   a=
2l
t20

根据牛顿第二定律得,F-F=ma,又F=BIl,
I=
E
R
,E=Blv,
得到      F=
B2l2at
R
+ma      
斜率k=
B2l2a
R
=
2F0
t0
 ②
根据安培力做功量度电路中产生的电能得
t=
3
4
t0时刻线框的发热功率等于此时安培力的功率.
t=
3
4
t0时速度v′=
3l
2t0
  ③
由①②③得P=Fv′=
9F0l
4t0

故答案为:
2l
t0
9F0l
4t0

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做…”主要考查了你对  【电功】,【电功率】,【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  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。



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