均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m.将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图12-3-22所示.线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界面平行.当cd边刚进入磁场时,图12-3-22(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间的电势差大小;(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件.
如图一所示,abcd是位于竖直平面内的边长为10cm的正方形闭合金属线框,线框的质量为m=0.02Kg,电阻为R=0.1Ω. 在线框的下方有一匀强磁场区域,MN是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直. 现让线框由距MN的某一高度从静止开始下落,经0.2s开始进入磁场,图二是线框由静止开始下落的速度一时间图象。空气阻力不计, g取10m/s2求:(1)金属框刚进入磁场时的速度;(2)磁场的磁感应强度;
如图甲所示,光滑绝缘 水平面上一矩形金属线圈 abcd的质量为m、电阻为R、ad边长度为L,其右侧是有左右边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,ab边长度与有界磁场区域宽度相等,在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl,此时对线圈施加一沿运动方向的变力F,使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区,若上述过程中线圈的v—t图象如图乙所示,整个图象关于t=T轴对称. (1)求t=0时刻线圈的电功率; (2)线圈进入磁场的过程中产生的焦耳热和穿过磁场过程中外力F所做的功分别为多少? (3)若线圈的面积为S,请运用牛顿第二运动定律和电磁学规律证明:在线圈进人磁场过程中
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨和固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末理想电压表的读数为0.2V.求:(1)5s末时电阻上消耗的电功率;(2)金属杆在5s末的运动速率;(3)5s末时外力的功率.
如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.20Ω。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2,求:(1) 线圈下边缘刚进入磁场时,线圈产生电流的大小和方向;(2)线圈进入磁场过程中产生的电热Q。
如图所示,水平虚线L1、L2之间是匀强磁场,磁场方向水平向里,磁场高度为h。竖直平面内有一等腰梯形线框,底边水平,其上下边长之比为5:1,高为2h。现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落,当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0,在DC边刚进入磁场前的一段时间内,线框做匀速运动。求:(1)DC边刚进入磁场时,线框的加速度(2)从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中,线框的机械能损失和重力做功之比