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用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ...

用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ,并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示.线框与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为l(ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场的边界aa'bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直.线框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域.重力加速度为g,:

(1) 线框通过磁场时的速度v.

(2) 线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q.

(3) 通过磁场的过程中,线框中产生的热量Q.

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:(1)线圈通过磁场时,产生感应电流,感应电流在线圈内使线圈产生安培力,根据共点力平衡求得速度;(2)线圈匀速通过磁场区域,根据q=It求得电荷量;(3)根据能量守恒求得产生的热量. (1)感应电动势: 感应电流: 安培力: 线框在磁场区域做匀速运动时,其受力如图所示: 由平衡条件得: 解得:匀速运动的速度 (2)由得: 所以 (3)通过磁场过程中线框沿斜面匀速运动了的距离 由能量守恒定律得: 机械能的减小量为 故产生的热量为  
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考点分析:
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如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求:

(1)在t=0t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;

(2)在时刻tt>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。

 

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如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d 1,区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2,区域宽度为d 2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域II后做匀速圆周运动,从区域II右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了60°,重力加速度为g ,求:

1)区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1E 2的大小?

2)区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。

3)微粒从P运动到Q的时间有多长?

 

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如图所示,在直角坐标系xOy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场;垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场OMPQ为磁场边界和x轴的交点,OMMPL,在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为m带电荷量为+q的带电粒子从电场中坐标为(-2L,-L)的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入磁场又从M点射出磁场(粒子的重力忽略不计).

1)求第三象限匀强电场场强E的大小;

2)求磁场的磁感应强度B的大小;

3)如果带电粒子能再次回到原点O,问磁场的宽度至少为多少?

 

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如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽.现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域.若以逆时针方向为电流的正方向,在下图中,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是( )

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正,则下列表示线框中电流ibc边的位置坐标x变化的图象正确的是(   )

 

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