如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为4m,物块A2的质量为m,线框A1置于光滑斜面上,斜面的倾角300,斜面上两匀强磁场区
◎ 题目
如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为4m,物块A2的质量为m,线框A1置于光滑斜面上,斜面的倾角300,斜面上两匀强磁场区域I、II的平面宽度也为L,磁感应强度均为B,方向垂直斜面。线框ab边距磁场边界距离为L0。开始时各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,ab边刚穿过两磁场的分界线CC/进入磁场II时线框做匀速运动。求: (1)ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1; (2)ab边进入磁场II后线框A1的电功率P; (3)从ab边刚进入磁场I到ab边刚穿出磁场II的过程中,线框中产生的焦耳热Q。 |
◎ 答案
(1) (2) (3)(2L-L0)mg- |
◎ 解析
(1)由机械守恒: 1(2分) 解得: 2 (1分) (2)设线框ab边进入磁场II时速度为,则线框中产生的电动势: 3 (2分) 线框中的电流 4 (1分) 线框受到的安培力 5 (2分) 设绳对A1、A2的拉力大小为T则: 对A1:T+F=4mgsin30° 6 (1分) 对A2:T="mg " 7 (1分) 联立⑤⑥⑦解得: 8 (1分) 9 (1分) (3)从ab边刚进入磁场I到cd边刚穿出磁场II的过程中,根据能量守恒得: 4mg×2Lsin30°=mg×2L+ 10 (2分) 由2810 解得线框中产生的焦耳热Q=(2L-L0)mg- (2分) 拓展迁移:线圈穿越有界磁场运动的问题,是高中物理电磁学中常用的物理模型。往往要涉及到力学、电磁学中楞次定律、磁场对电流的作用、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等知识,其显著特点就是物理过程比较复杂、综合性强。因此解题时,一定认真细致地进行受力和过程分析,摸清问题的本质,采用对应规律或原理列式求解 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2,线框A1的电阻为R,质量为4m,物块A2的质量为m,线框A1置于光滑斜面上,斜面的倾角300,斜面上两匀强磁场区…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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