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质量为M,电阻为R的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)

 

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的发热功率P;

(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm)。求此过程中方框中产生的热量。(根据能量守恒定律)

(4)若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。

 

(1)(2)(3)(4)

解析:(1)方框下落速度为v时,产生的感应电动势 

感应电流                          

方框下落过程,受到重力G及安培力F, ,方向竖直向下

  ,方向竖直向下

 当F=G时,方框达到最大速度,即v=vm 

方框下落的最大速度   

(2)方框下落加速度为时,有,则   

方框的发热功率   

(3)根据能量守恒定律,有 

(4)  则

 

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精英家教网如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为d,处在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直于P、Q放在导轨上,导体棒ef与P、Q导轨之间的动摩擦因数为μ.质量为M的正方形金属框abcd,边长为L,每边电阻均为r,用细线悬挂在竖直平面内,ab边水平,线框的a、b两点通过细导线与导轨相连,金属框上半部分处在大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中,下半部分处在大小也为B,方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动,从导体棒开始运动计时,悬挂线框的细线拉力T随时间的变化如图乙所示,求:
(1)t0时间以后通过ab边的电流;
(2)t0时间以后导体棒ef运动的速度;
(3)电动机的牵引力功率P.

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质量为M,电阻为R的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);
(2)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的发热功率P;
(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm)。求此过程中方框中产生的热量。(根据能量守恒定律)
(4)若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。

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科目:高中物理 来源:2013届北京市高二下学期期中考试物理试题(解析版) 题型:计算题

质量为M,电阻为R的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)

 

(1)求方框下落的最大速度vm(设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)当方框下落的加速度为g/2时,求方框的发热功率P;

(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为vt(vt<vm)。求此过程中方框中产生的热量。(根据能量守恒定律)

(4)若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)每个线圈相对传送带滑动的距离;

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(3)传送带传送线圈的总功率.

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