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图2所示,边长为L的正方形线框,在拉力F的作用下,进入宽度为a的匀强磁场,且a>L.分析在以下几种情况下产生内能的多少?
(1)线框在拉力F作用下匀速进入磁场;
(2)线框在拉力F作用下加速进入磁场;
(3)线框在拉力F作用下减速进入磁场.


 由法拉第电磁感应定律可知,在线框进入磁场的过程中,有感应电动势产生.
(1)当线框在拉力作用下匀速进入磁场时,由于线框的机械能保持不变,则在进入的过程中,拉力F做了多少功,转变成的电能就为多少.电能又转化为内能.所以在进入的过程中产生的内能等于力F所做的功.
即  Q=FL
(2)当线框在拉力作用下加速进入磁场时由能量守恒可知
拉力做的功=线框增加的动能+线框产生的内能.
即   FL=ΔEK+Q
故在这个过程中
Q<FL
(3)线框在拉力作用下减速进入磁场时,由于线框的动能减少,根据能量守恒可得
产生的内能=拉力做的功+线框动能的减少量 
即   Q=FL+ΔEK则   Q>FL
【试题分析】
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点.现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力.
(1)求粒子进入电场前的初速度的大小?
(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能?
(3)现将电场分成AEFD和EBCF相同的两部分,并将EBCF向右平移一段距离x(x≤L),如图乙所示.设粒子打在荧光屏上位置与O点相距y,请求出y与x的关系?

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年江西省高三上第一次段考物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图甲所示,边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力。

(1)求粒子进入电场前的初速度的大小?

(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能?

(3)现将电场(场强为E)分成AEFD和EBCF相同的两部分,并将EBCF向右平移一段距离x(x≤L),如图乙所示。设粒子打在荧光屏上位置与0点相距y,请求出y与x的关系?

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年浙江省宁波市金兰合作组织高三上学期期中联考物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图甲所示,边长为L的正方形区域A BCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点.现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速度进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力.

(1)求粒子进入电场前的初速度的大小.

(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能.

(3)现将原来电场分成AEFD和EBCF相同的两部分,并将EBCF向右平移一段距离x(x≤L),如图乙所示.设粒子打在荧光屏上位置与O点相距y,请求出y与x的关系.

 

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科目:高中物理 来源:2010年贵州省高三上学期第一次月考(理综)物理部分 题型:选择题

如图6所示,边长为L的正方形闭合线框,在磁感强度为B的匀强磁场中,以一条边为轴,以角速度ω匀速转动,转轴与B垂直,线圈总电阻为R,导线电阻不计,下列说法中正确的是:

A.伏特表示数为BL2ω/8

B.伏特表示数为BL2ω/8

C.线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R

D.线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R

 

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