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如图所示,一个质量m=16g、长d=0.5m、宽L=0.1m、电阻R=0.1Ω的...

如图所示,一个质量m=16g、长d=0.5m、宽L=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,下落5m高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h=1.55m,线框进入磁场时恰好匀速下落(g取10m/s2).
问:(1)磁场的磁感应强度多大?
(2)线框下边将要出磁场时的速率多大?

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(1)恰好匀速下落,说明安培力与重力平衡,由法拉第电磁感应定律和欧姆定律与安培力表达式求解 (2)线框完全进入磁场后,感应电流想消失,线框匀加速下降,由匀变速规律求解 【解析】 (1)线框先做自由落体,设下降高度为H,则线框进入磁场时的速度为: v==m/s=10m/s…① 产生的感应电动势为E=Bdv…② 感应电流:I==…③ 线框所受的安培力大小为:F=BLI…④ 刚进入时线框刚好做匀速运动则有: F=mg…⑤ 由①②③④⑤得:B=0.4T (2)线框完全进入磁场后,感应电流想消失,线框匀加速下降,下降高度为: h1=h-d…⑥ 设线框下边将要出磁场时的速率为v1,则有: -v2=2gh1…⑦ 由①⑥⑦得:v1=11m/s 答:(1)磁场的磁感应强度为0.4T (2)线框下边将要出磁场时的速率为11m/s
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考点分析:
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A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么,稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么,静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么,运动导线上的稳恒电流也可在近旁线圈中感应出电流
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(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将    偏转.
(2)线圈A放在B中不动时,指针将    偏转.
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将    .偏转.
(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将    偏转.(填向左、向右、不)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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