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电磁感应现象的综合应用
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如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重
网友投稿 2023-04-20 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图甲所示,一边长
L
=2.5 m、质量
m
=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度
B
=0.8 T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界
MN
重合.在水平力
F
作用下由静止开始向左运动,经过5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图乙所示,在金属线框被拉出的过程中.
(1)求通过线框导线截面的电荷量及线框的电阻;
(2)写出水平力
F
随时间变化的表达式;
(3)已知在这5 s内力
F
做功1.92 J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
◎ 答案
解:(1)根据
q
=
t
,由
I
-
t
图象得:
q
=1.25 C
又根据
,得
R
=4 Ω
(2)由电流图象可知,感应电流随时间变化的规律:
I
=0.1
t
由感应电流
I
=
,可得金属框的速度随时间也是线性变化的,
v
=
=0.2
t
线框做匀加速直线运动,加速度
a
=0.2 m/s
2
线框在外力
F
和安培力
F
A
作用下做匀加速直线运动,
F
-
F
A
=
ma
得力
F
=(0.2
t
+0.1)N
(3)
t
=5 s时,线框从磁场中拉出时的速度
v
5
=
at
=1 m/s
线框中产生的焦耳热
Q
=
W
-
mv
5
2
=1.67 J
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重…”主要考查了你对 【电磁感应现象的综合应用】 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/202304/454617.html
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