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一个质量为m=0.5kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1Ω的...

一个质量为m=0.5kg、长为L=0.5m、宽为d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线框,从h1=5m的高度由静止自由下落,如图所示.然后进入匀强磁场,刚进入时由于磁场力的作用,线框刚好做匀速运动(磁场方向与线框平面垂直).
(1)求磁场的磁感应强度B;
(2)如果线框的下边通过磁场区域的时间t=0.15s,求磁场区域的高度h2

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(1)线框从h1高度处由静止自由下落,由高度求出线框刚进磁场时速度,根据感应电动势公式和欧姆定律求出电流大小,由楞次定律判断电流方向. (2)线框在磁场中做匀加速直线运动,位移为h2-L,加速度为g,结合初速度求出时间. 【解析】 (1)线框进入磁场时的速度为v===10 m/s 产生的感应电动势为E=Bdv, 感应电流I= 线框所受的安培力大小为 F=BdI= 刚进入时线框刚好做匀速运动则有    mg=F= 得,B= 代入解得  B=T (2)线圈全部进入磁场所用的时间t1==0.05 s, 由题意得: v(t-t1)+g(t-t1)2=h2-L 代入数据解得h2=1.55 m. 答: (1)磁场的磁感应强度B为T; (2)磁场区域的高度h2是1.55m.
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考点分析:
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A.向左平动进入磁场
B.向右平动退出磁场
C.沿竖直方向向上平动
D.沿竖直方向向下平动
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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