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如图所示,在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=1T.正方形线框a

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/28 06:23:18
如图所示,在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=1T.正方形线框abcd的边长l=0.2m、质量m=0.1kg,R=0.08Ω,物体A的质量M=0.2kg.开始时线框的cd边在地面上,各段绳都处于伸直状态,从如图所示的位置将A从静止释放.一段时间后线框进入磁场运动.当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地,此时轻绳与物体A分离,线框继续上升一段时间后开始下落,最后落至地面.整个过程线框没有转动,线框平面始终处于纸面,g取10m/s2.求:

(1)线框从开始运动到最高点所用的时间;
(2)线框落地时的速度大小;
(3)线框进入和离开磁场的整个过程中线框产生的热量.
(1)设线框ab边到达磁场边界时速度大小为v,由机械能守恒定律可得
Mg(h-l)=mg(h-l)+
1
2(M+m)v2
代入数据解得:v=2m/s
线框的ab边刚进入磁场时,感应电流I=
Blv
R
线框受到的安培力F=BIl=
B2l2v
R=1N
而Mg-mg=1N=IBl
线框匀速进入磁场.设线框进入磁场之前运动时间为t1,有
h-l=
1
2vt1
代入数据解得:t1=0.6s
线框进入磁场过程做匀速运动,所用时间:t2=
l
v=0.1s
此后细绳绳拉力消失,线框做竖直上抛运动,到最高点时所用时间
t3=
v
g=0.2s
线框从开始运动到最高点,所用时间:t=t1+t2+t3=0.9s
(2)线框cd边下落到磁场边界时速度大小还等于v,线框所受安培力大小F=1N也不变,又因mg=1N,因此,线框穿出磁场过程还是做匀速运动,离开磁场后做竖直下抛运动,
由机械能守恒定律可得:
1
2mv12=
1
2mv2+mg(h−l)
代入数据解得线框落地时的速度:v1=4m/s
(3)线框进入和离开磁场产生的热量:Q=2mgl=0.4J
或Q=2I2Rt2=2(
Blv
R)2Rt2=0.4J
答:(1)线框从开始运动到最高点所用的时间为0.9s;
(2)线框落地时的速度大小为4m/s;
(3)线框进入和离开磁场的整个过程中线框产生的热量为0.4J.
如图所示,在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=1T.正方形线框a 如图所示,在光滑绝缘的水平轨道上方同时存在着水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.1T.一 在线求解 .如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8T,磁场有明显的圆形边界, 匀强电场e=4v/m,方向水平向左,匀强的磁感应强度b=2t,方向垂直纸面向里 如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率△B/△t=k 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,a、b、c、 (2013•常州模拟)如图所示,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场, 如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.P为屏上的一小孔,PC与MN垂直,一群质量为 如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上的一小孔.PC与MN垂直.一群质量为m 如图17-9所示,某空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场,场强方向水平向右,磁感应强度的方向垂直纸面水平向里,B=1T,E (2005•南通模拟)如图所示,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许 如图所示,在x轴上方有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场;x轴下方有磁感应强度为E、方向竖直向下的匀强电场,现有