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轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线...

轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω.边长为manfen5.com 满分网的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示,从t=0开始经t时间细线开始松驰,g=10m/s2.求:
(1)在前t时间内线圈中产生的电动势;
(2)在前t时间内线圈的电功率;
(3)求t的值.

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(1)根据ɛ=求出感应电动势,注意S为有效面积. (2)根据感应电动势求出感应电流,再根据P=I2r求出线圈的电功率. (3)当线圈所受的安培力等于线圈的重力时,绳子的张力为零,细线开始松弛.根据,求出拉力为零时的磁感应强度,再根据图象求出时间. 【解析】 (1)由法拉第电磁感应定律得: 故在前t时间内线圈中产生的电动势为0.4V. (2)    P=I2r=0.16(W) 故在前t时间内线圈的电功率为0.16W. (3)分析线圈受力可知,当细线松弛时有: 由图象知:解得:t=2s 故t的值为2s.
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考点分析:
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如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场,大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面.现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向.(重力加速度g取10m/s2)则( )
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A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25 C
B.线圈匀速运动的速度大小为8 m/s
C.线圈的长度为1 m
D.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2 J
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两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则( )
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A.金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变
B.金属棒最后将静止,静止时弹簧伸长量为manfen5.com 满分网
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=manfen5.com 满分网
D.金属棒最后将静止,电阻R上产生的总热量为mg•manfen5.com 满分网
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如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线).两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力,则( )
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A.v1<v2,Q1<Q2
B.v1=v2,Q1=Q2
C.v1<v2,Q1>Q2
D.v1=v2,Q1<Q2
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如图,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为M,斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终平行底边,则下列说法正确的是( )
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A.线框进入磁场前运动的加速度为manfen5.com 满分网
B.线框进入磁场时匀速运动的速度为manfen5.com 满分网
C.线框做匀速运动的总时间为manfen5.com 满分网
D.该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mgsinθ)l2
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manfen5.com 满分网一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁强区域,然后穿出磁场区域继续下落,如图所示,则( )
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程也是匀速运动
B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程也是加速运动
C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程也是减速运动
D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程是加速运动
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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