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如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下....

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问题详情:

如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.一质量为m,电阻为R,边长为L的正方形单匝纯电阻金属线圈,线圈在沿斜面向上的恒力作用下,以速度v匀速进入磁场,线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离开磁场时,ab边两端的电压相等.已知磁场的宽度d大于线圈的边长L,重力加速度为g.求

(1)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电量q;

(2)恒力F的大小;

(3)线圈通过磁场的过程中,ab边产生的热量Q.

如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下....

【回答】

(1)线圈进入磁场过程中,通过线框横截面的电量 如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第2张 ①

根据欧姆定律有  如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第3张 ②

根据法拉第电磁感应定律  如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第4张 ③

线框进入磁场过程中的磁通量变化△ϕ=BL2 ④

由①②③④式解得  如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第5张 ⑤                                             (5分)

(2)线圈匀速进入磁场,根据平衡有   F=mgsinα+F安 ⑥

线圈受到的安培力    F安=BIL⑦

根据欧姆定律  如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第6张

根据法拉第定磁感应定律  E=BLv ⑨

由⑥⑦⑧⑨式解得  如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第7张  ⑩                                  (5分)

(3)线圈ab边刚进入磁场时,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律 如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第8张

线圈cd边刚要离开磁场时,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律 如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第9张

线圈通过磁场的过程中,根据动能定理有 如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第10张

根据安培力做功和电热的关系有  W安=Q总

根据热量分配关系有   如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第11张

解得如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下.... 第12张                                                (5分)

知识点:电磁感应单元测试

题型:计算

TAG标签:#斜面 #MN #PQ #虚线 #强磁场 #
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