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如图,宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中

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:2024/04/29 23:22:00
如图,宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布.将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并与框架接触良好.以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标.金属棒从x0=1m处以v0=2m/s的初速度,沿x轴负方向做a=2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用.求:

(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出经过0.4s金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入q=
△φ
R
(1)通过受力分析得:
金属棒仅受安培力作用,其大小F=ma=0.2N,
金属棒运动0.5m,因为安培力做功量度外界的能量转化成电能
所以框架中间生的焦耳热等于克服安培力做的功,
所以Q=Fs=0.1J.
(2)金属棒所受安培力为F=BIL,
感应电流I=
E
R=
BLv
R,
F=
B2L2v 
R=ma,
由于棒做匀减速运动,根据运动学公式得:v=
v02−2a(x0−x),
所以R=
B2L2
ma
v02−2a(x0−x)=0.4
x   (Ω),
(3)错误之处是把0.4s时回路内的电阻R代入q=
BLs
R进行计算,而框架的电阻是非均匀分布的.
正确解法是:q=It,
因为安培力F=BIL=ma,
q=
mat
BL=0.4C.
答:(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q是0.1J;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系是R=0.4
x   (Ω);
(3)错误之处是把0.4s时回路内的电阻R代入q=
BLs
R进行计算,而框架的电阻是非均匀分布的.0.4s过程中通过ab的电量q是0.4C.
如图,宽度为L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中 两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.2T,导轨 16.如图10所示:宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T 在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2T,有一水平放置的光滑框架,宽度为L=0.4m,如图所示,框架上放置一 一道电磁感应题目10.如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABC固定在水平面内,AB与BC间夹角为 宽度L=1m的足够长的形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0 如图所示,固定在水平面上的光滑金属架CDEF处在竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中,金属架宽为L.金属棒MN与金属框架 如图所示,在磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中,有一竖直放置的导体框架,框架宽l=0.4m,框架上端的电阻  如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长, 如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好. 如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨宽度为L.QM之间接有阻值为R的电 在磁感应强度B = 0.08T,方向竖直向下的匀强磁场中,一根长