如图所示,一个质量为m,电阻为R的闭合矩形线圈,长为l,高为h,从某一高度由静止开始下落,进入一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,磁
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如图所示,一个质量为m,电阻为R的闭合矩形线圈,长为l,高为h,从某一高度由静止开始下落,进入一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,磁
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,一个质量为
m
,电阻为
R
的闭合矩形线圈,长为
l
,高为
h
,从某一高度由静止开始下落,进入一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为
B
,磁场的边界为水平,宽度为2
h
,线圈开始下落时距磁场上边界3
h
,下落过程中始终在竖直平面内,不发生转动.已知线圈从磁场中穿出的过程中,做的是匀速运动.求线圈在进入磁场的过程中有多少电能转化为内能?
答案
解析
线圈从磁场中穿出的过程,即是
bc
边通过磁场下边界的过程,设这过程中速度为
v
,则电流为
I=Blv/R
,受到的安培力
F=BIl
=
mg
,代入后解得
v=mgR/B
2
l
2
.
从开始释放到
bc
边到达磁场下边界的整个过程中,总能量守恒,损失的重力势能减去增加的动能即为进入磁场过程中产生的热(完全进入磁场后不生热),即
Q=
5
mgh-
=
举一反三
如图所示,金属杆ab放在两水平放置的长直平行金属导轨上,导轨电阻不计,导轨间的宽度为1.0m,其间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,现用导线与插入电解槽中的两惰性电极C,D相连,回路的总电阻为2Ω,电解液为500mL的CuSO
4
溶液,现对棒施加一大小为3N的水平恒力,棒恰好开始运动,最后达到稳定状态,从棒开始运动到棒达到稳定状态的过程中,C,D中的某电极增重3.2mg.(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积的变化)
(1)写出电极D的反应式;
(2)写出电解CuSO
4
溶液的化学方程式;
(3)棒达到稳定状态时的速度为多大?
(4)ab棒刚达到稳定速度时,溶液中氢离子浓度约为多少?
(5)从棒开始运动到达到稳定过程中,棒ab移动的距离?
题型:不详
难度:
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一个边长L=0.5m的正方形金属框abcd,质量m=0.1kg,整个回路的电阻R=0.5
,放在倾角为30°的光滑不导电的斜面上,斜面上有一段宽L=0.5m的匀强磁场,B=0.5T,方向垂直于斜面`向上,金属框由静止开始下滑,沿斜面下滑了一段距离
后进入磁场区,如图所示,求:
(1)金属框进入磁场区域时可能作什么运动?为什么?
(2)欲使线框匀速穿过磁场区域,金属框应从何处下滑?(即
=?)
(3)在(2)的情况下,金属框穿过磁场过程中产生多少热量?
题型:不详
难度:
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一个倾角为
的光滑斜面,在宽度为L的区域中存在着磁感强度B的匀强磁场,其方向竖直向上.将一个电阻为R,边长为a,质量为m的导体框沿斜面向上以速度v匀速通过磁场区域,如图所示,在a>L,a<L两种情况下,线框通过磁场时,外力对线框所做的功分别为多少?
题型:不详
难度:
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如图, 金属棒a自h 高处从静止开始沿光滑的弧形轨道下骨,进入光滑水平导轨后,在自上而下的匀强磁场B中运动.在水平导轨上原来放着静止的另一根金属棒b,已知两棒的质量关系
.
(1)画出a棒刚进入磁场的瞬间的两棒受力图,并求出两棒加速度大小之比.
(2)如果两棒始终没有相碰,求两棒的最终速度(设它们都没有离开磁场),并求出整个过程中两棒和两导轨组成的回路中消耗的电能.
题型:不详
难度:
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如图所示,在磁感强度为B=
T、方向竖直向下的匀强磁场中,放一个由导线组成的线框abcd,其中ab长0.4m,bc长0.4m,ab这段导线的质量为100g,bc、ad导线的质量忽略不计,线框回路的总电阻为0.16Ω,线框可绕固定不动的cd边转动,已知线框abcd从与cd在同一水平面内开始释放,经过0.4s转到最低位置
求ab到达最低位置时线框中的电流的瞬时值.
题型:不详
难度:
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省略号
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新词
平行四边形判定
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