题目
题型:江苏模拟题难度:来源:
(1)给线框向右的初速度v0,为使线框保持v0的速度一直向右穿过各磁场区域,需对线框施加水平向右的拉力。求线框不在磁场中时受到的拉力F1和在磁场中时受到的拉力F2的大小;
(2)在(1)的情况下,求线框从OO"开始运动到线框左边刚离开第2个磁场区域过程中,拉力所做的功;
(3)若线框初速度为零,现对其施以水平向右的恒定拉力F,使线框进入各磁场的速度都相同,求线框从OO"开始运动到线框左边刚离开第n个磁场区域的整个过程中,导轨左端电阻上产生的热量。
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答案
线框不在磁场中时F1=μmg
线框在磁场中时F2=μmg+BIL
线框切割磁感线时只有一条边在磁场中,产生电动势为E=BLv0
又电路中的总电阻为R总=3R,所以电流为
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所以
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(2)因为线框保持v0的速度不变,动能不变,所以总功为零
拉力所做的功WF=W克f+W克A
全过程中克服摩擦力做功为W克f=μmg(2a+3a+b)
全过程中克服安培力做功为W克A=
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所以拉力所做的功
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(3)进入磁场前,
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为了使线框进入各磁场的速度都相同,线框在磁场中应减速,在非磁场中应加速
线框每次在磁场中减速过程,安培力做功相同设为WA,刚离开磁场时速度设为v2
则每次在磁场过程
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在非磁场应加速过程,加速到刚进入磁场时速度恰好为v1
则每次不在磁场过程
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联立①②解得WA=(F-μmg)(a+b)
整个过程中产生的总热量为Q总=-nWA=n(F-μmg)(a+b)
根据电路功率分配:导轨左端电阻上产生的热量为Q=
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核心考点
试题【两根相距为L的平行金属导轨固定于水平面上,导轨电阻不计。一个质量为m、长为L、宽为a的线框放在水平导轨上(如图所示),长边的电阻均为2R,宽边电阻不计,导轨与线】;主要考察你对电磁感应等知识点的理解。[详细]
举一反三
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B.线框离开磁场时,受到的安培力方向竖直向上
C.线框bc边刚进入磁场时的感应电流,小于线框bc边刚离开时的感应电流
D.线框穿过磁场的过程中机械能守恒
(1)线框做匀速运动时,产生的感应电流的大小;
(2)线框从开始运动到完全进入磁场Ⅱ的过程中的最大速度;
(3)线框通过两磁场边界的整个过程中产生的焦耳热。
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(1)求磁场的磁感应强度的大小;
(2)若线框下边通过磁场的时间t=0.15 s,求磁场所在区域的高h2;
(3)若h2=L,求线框穿越磁场的过程中产生的热量。
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B.cd向上的速度为0.5 m/s
C.在2s内,回路中产生的焦耳热是0.1 J
D.在2s内,推力的功率始终为1W
(1)ab棒达到的稳定速度;
(2)ab棒从静止到稳定速度的时间。
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