解(1)线框下落阶段进入磁场做匀速运动.令此时的速度为v2.则有 mg=F安+f ① 其中F安=BIa. ② 故此 得 (2)令线框离开磁场向上升的阶段加速度为a上.从最高点落至磁场过程中下降的加速度为 a下.则必有 ④ 而a1=(mg+f )/m,a2=(mg-f )/m ⑤ 代入计算有 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(20分)如图所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动。求:

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q。

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位于竖直平面内的金属框abcd,其水平边L1=1.0 m,竖直边L2=0.5 m,线框的质量m=0.2 kg,电阻R=2 Ω,在线框的下方有一上、下边界均为水平方向的匀强磁场,磁场区域宽度HL2,磁感应强度B=1.0 T,方向与线框平面垂直,使线框的cd边从距磁场上边界高h=0.7 m处由静止开始下落.已知线框的cd边进入磁场后,ab边到达磁场上边界之前速度已达到这一阶段的最大值.求从线框下落到cd边刚刚到达磁场下边界过程中,磁场作用于线框的安培力所做的总功(g=10 m/s2,空气阻力不计).

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 如图所示,具有水平的上界面的匀强磁场,磁感应强度为B,方向水平指向纸内,一个质量为m,总电阻为R的闭合矩形线框abcd在竖直平面内,其ab边长为L,bc边长为h,磁场宽度大于h,线框从ab边距磁场上界面H高处自由落下,线框下落时,保持ab边水平且线框平面竖直。已知ab边进入磁场以后,cd边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值,此时cd边距上边界为h1,求:

(1)线框ab边进入磁场时的速度大小;

(2)从线框ab边进入磁场到线框速度达到最大的过程中,在线 框中产生的热量;

(3)试讨论线框ab边进入磁场时的加速度大小和方向与高度H的关系。

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如图4-12所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求:

图4-12

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场的速度v2;?

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1;?

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q。

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如图所示,具有水平的上界面的匀强磁场,磁感应强度为B,方向水平指向纸内,一个质量为m,总电阻为R的闭合矩形线框abcd在竖直平面内,其ab边长为Lbc边长为h,磁场宽度大于h,线框从ab边距磁场上界面H高处自由落下,线框下落时,保持ab边水平且线框平面竖直.已知ab边进入磁场后,cd边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值,此时cd边距上边界为,求:

(1)线框ab边进入磁场时的速度大小;

(2)从线框ab边进入磁场到线框速度达到最大的过程中,在线框中产生的热量;

(3)试讨论线框ab边进入磁场时的加速度大小和方向与高度H的关系.

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