精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
一邊長為L的正方形閉合金屬導線框,其質量為m,回路電阻為R,圖中M、N、P為磁場區(qū)域的邊界,且均為水平,上下兩部分磁場的磁感應強度均為B,方向如圖所示,圖示位置線框的底邊與M重合,現(xiàn)讓線框由圖示位置由靜止開始下落,線框在穿過N和P兩界面的過程中均為勻速運動,若已知M、N之間的高度差為h1,h1>L,線框下落過程中線框平面始終保持豎直,底邊始終保持水平,重力加速度為g,求:

(1)N與P之間的高度差h2;

(2)在整個運動過程中,線框中產生的焦耳熱。

解:(1)在穿過N的過程中

線框中產生的電動勢E=2BLv1

線框中產生的電流I=E/R=2BLv1/R

線框受到的安培力F=2BIL=4B2L2v1/R

由平衡得mg=4B2L2v1/R

v1=mgR/4B2L2

同理線框穿過P過程中的運動速度

v2=mgR/B2L2

由機械能守恒定律得mg(h2-L)=mv22/2-mv12/2

得h2=L+(v22-v12)/2g

=L+15m2gR2/32B4L4

(2)穿過M時產生的電熱Q1=mgh1-mv12/2

=mgh1-m3g2R2/32B4L4

穿過N或P時產生的電熱為Q2=mgL

共產生熱量為Q=Q1+2Q2

=2mgL+mgh1-m3g2R2/32B4L4。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:廣西桂林市第十八中學2011-2012學年高二下學期期中考試物理理科試題 題型:013

如圖,在光滑水平面上,有一豎直向下的勻強磁場,分布在寬為a的區(qū)域內,現(xiàn)有一邊長為L(a>L)的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產生的熱量Q1與滑出磁場過程產生的熱量Q2之比為

[  ]

A.1∶1

B.2∶1

C.3∶1

D.4∶1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在光滑水平面上,有一豎直向下的勻強磁場,分布在寬為a的區(qū)域內,現(xiàn)有一邊長為L(a>L)的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產生的熱量Q1與滑出磁場過程產生的熱量Q2之比為

A、1:1      B、2:1       C、3:1   D、4:1

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2011-2012學年廣西桂林市高二下學期期中考試(理)物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,在光滑水平面上,有一豎直向下的勻強磁場,分布在寬為a的區(qū)域內,現(xiàn)有一邊長為L(a>L)的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產生的熱量Q1與滑出磁場過程產生的熱量Q2之比為

A、1:1      B、2:1       C、3:1   D、4:1

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:廣西自治區(qū)期中題 題型:單選題

如圖,在光滑水平面上,有一豎直向下的勻強磁場,分布在寬為a的區(qū)域內,現(xiàn)有一邊長為L(a>L)的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場,線框剛好能穿過磁場。則線框在滑進磁場過程中產生的熱量Q1與滑出磁場過程產生的熱量Q2之比為
[     ]
A、1:1      
B、2:1
C、3:1  
D、4:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2012屆廣西桂林市第十八中學高二下學期期中考試(理)物理試卷(帶解析) 題型:單選題

如圖,在光滑水平面上,有一豎直向下的勻強磁場,分布在寬為a的區(qū)域內,現(xiàn)有一邊長為L(a>L)的正方形閉和線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場.線框剛好能穿過磁場.則線框在滑進磁場過程中產生的熱量Q1與滑出磁場過程產生的熱量Q2之比為

A.1:1B.2:1C.3:1 D.4:1

查看答案和解析>>

同步練習冊答案