(完整word版)物理選修線框?qū)ｎ}(絕對(duì)有用)

人對(duì)線框作用力所做的功等于?匕工lR1如圖所示，垂直紙面向外的磁場(chǎng)強(qiáng)弱沿y軸方向不變，沿x軸方向均勻增加，變化率為1T/m。有一長(zhǎng)bc=0.2m，寬ab二0.1m的矩形線框abed以2m/s的速度沿x軸方向勻速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：(1)金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？(2)若金屬框的電阻為0.020，為保持金屬框勻速運(yùn)動(dòng)，需加多大的外力？(1)0.04V(2)0.04N3、如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)若第一次用0.3s時(shí)間拉出，外力做的功為通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為中；第二次用0.9s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2,通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則()A、W1<W2,q1<q2B、⑷化小XX冥1X11XI-C、W1>W2,q1=q2:XX冥XX：D、W>W,q>q12124、如圖17所示，一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),4、如圖17所示，一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng),在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)相距為L(zhǎng)處，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R,且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。現(xiàn)使線框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定B垂直紙面向里時(shí)為正，試畫出線框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，線框中的磁通量①與前進(jìn)的時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系；求線框在通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中電流的最卜:”十大值；(3)求線框在通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力功率的最大值；(4)在此過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q。方向分別垂直紙面向里和向外，BB變加速穿越磁場(chǎng)1、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)方向如圖的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域.磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d(d>L)。已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零．則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程和從磁場(chǎng)另一側(cè)穿出的過(guò)程相比較，有(AD)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反所受的安培力方向相反進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間等于穿出磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的發(fā)熱量少于穿出磁場(chǎng)過(guò)程的發(fā)熱量2、如圖，兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里、寬度為d=50cm、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為l=10cm的正方形線圈，質(zhì)量為m=100g，電阻為R=0.020Q。線圈下邊緣到磁場(chǎng)上邊界的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，已知其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度相同。取g=10m/s2。求：⑴線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱Q。此Q=mgd=0.50J⑵線圈下邊緣穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈的最小速度v?！峰目傆崲蔷€圈下邊緣穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈加速度的最小值a的大小。a=10（忑一1）m/s2=4.1m/s23、如圖所示，正方形導(dǎo)線框abed的質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為I,導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方某處由靜止自由下落，下落過(guò)程中，導(dǎo)線框始終在與磁場(chǎng)垂直的豎直平面內(nèi)，ed邊保持水平。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)上、下兩個(gè)界面水平距離為I直紙面向里，磁場(chǎng)上、下兩個(gè)界面水平距離為I。已知ed邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。(1)求ed邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框的速度大小。v(1)求ed邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框的速度大小。vmgRB212(2)請(qǐng)證明：導(dǎo)線框的ed邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的任意瞬間，導(dǎo)線框克服安培力做功的功率B2/2v2等于導(dǎo)線框消耗的電功率。一(3)R(3)求從導(dǎo)線框ed邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)線框克服安培力所做的功。W宀=2mg1o安4、如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里.線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng).整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求：占a(1)線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度(1)線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度v2；(mg-f)R(2)線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度V］；i'(mg+f)J(mg+f)(mg—f)v=v=R1\(mg-f)2B2a2線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.3m3m(mg+f)(mg-f)R2-mg(b+a)1)金屬框的邊長(zhǎng)；l=v1(t5、如圖，abed是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m,電阻為R,在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，MN和MN'是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的1)金屬框的邊長(zhǎng)；l=v1(t:mgR2-t1:mgR(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；???B=—V(t-1)\iV121'1(3)金屬線框在整個(gè)下落過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量Q=Q+Q=2mgv(t-1)+—mV2-v2丿總12121232勻加速穿越磁場(chǎng)1、如圖(甲)所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框，平放在光滑的水平桌面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，金屬線框的一邊ab與磁場(chǎng)的邊界MN重合.在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，在5.0s內(nèi)從磁場(chǎng)中拉出.測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖(乙)所示.已知金屬線框的總電阻為R=4.0Q.試判斷金屬線框從磁場(chǎng)中拉出的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流方向?t=2.0s時(shí)，金屬線框的速度？

（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么，金屬框從磁場(chǎng)拉出過(guò)程線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（或abcda）（2分）0.4m/s（3分）J=1.67J（1分）；Ma左B'N甲）2、一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場(chǎng)垂直，線框的右邊緊貼著磁場(chǎng)邊界，如圖甲所示。t=0時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)。外力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示。已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Q，求:；Ma左B'N甲）（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；XXXXXXXXXXXXXXFXXXX3、圖5-6在傾角為0的光滑斜面上，存甲著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向一個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)也為l的正方形框（設(shè)電阻為r），以速度V進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若當(dāng)邊到達(dá)ggz與ff中間位置時(shí)線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則⑴當(dāng)邊剛越過(guò)時(shí)，線框加速度的值為多少？⑵求線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到到達(dá)與中點(diǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量是多少？4、如圖5-2-8,光滑斜面的傾角a=30°，在斜面上放置一矩形線框abed,ab邊的邊長(zhǎng)l]=1m,be邊的邊l2=0.6m,線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Q，線框通過(guò)細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M=2kg,斜面上ef線（ef〃gh）的右端方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B=0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間是勻速的，ef線和gh線的距離s=11.4m,（取g=10m/s2）,試求：⑴線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻的速度v是多少？⑵ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間t是多少？5、矩形線圈M、N材料相同，導(dǎo)線橫截面積大小不同，M粗于N,M、N由同一高度自由下落，同時(shí)進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)場(chǎng)區(qū)（線圈平面與B垂直如圖3-99所示），M、N同時(shí)離開磁場(chǎng)區(qū)，試列式推導(dǎo)說(shuō)明.M、N離開磁場(chǎng)的時(shí)間圖3—99使線圈勻速平動(dòng)移出磁場(chǎng)時(shí)，be邊切割磁感線而產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈中產(chǎn)生恒定的感生電流=Blv,①I=^/R,②外力對(duì)線圈做的功等于線圈中消耗的電能W外=已電=1或t,③由①、②、③并代入數(shù)據(jù)解出W=0.01JTOC\o"1-5"\h\z夕卜電線圈以ad為軸勻速轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都是按正統(tǒng)規(guī)律變化的.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的最大值為：￡=BSo,④I=/R⑤maxmaxmax④式中的S是線圈面積，3是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度，電路中消耗的電功率應(yīng)等于P=用有I有,⑥外力對(duì)線圈做的功應(yīng)等于電路中消耗的電能有有w'=E‘=夕It=(￡?I/2)t=0.0123J.⑦外電有有mm???兩次外力做功之差W'—W=2.3X10-3〕.解：設(shè)矩形線圈的密度為P',電阻率為P,橫截面積為S,即時(shí)加速度為a,由牛頓第二定律，有P’S?2(d+L)g—(B2L2v/(P2(L+d)/S))=p'S(L+d)2?a則a=g—(B2L2v/4pp'(L+d)2可見，a與S無(wú)關(guān)，又由于M、N從同一高度靜止釋放，則兩線圈即時(shí)加速度相等，故M、N同時(shí)離開磁場(chǎng)區(qū).平拋類線框問(wèn)題1、如圖所示，豎直平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線框在豎直向下的勻強(qiáng)重力場(chǎng)和水平方向的磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中以初速度vo水平拋出，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨豎直向下的z軸按B二B+kz得規(guī)律均勻增大，已知重力加速度0為g，求:TOC\o"1-5"\h\z一一一.e(B—B)LvkL線框豎直方向速度為V時(shí)，線框中瞬時(shí)電流的大小；2==211=iRRR線框在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大電功率；/、(B—B)2L2Vk2L4V(mg=(B—B)IL=21m=m21RR

2、如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d=0.5m，現(xiàn)rdI：dfrJ_2、如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d=0.5m，現(xiàn)rdI：dfrJ_tfM!F—科11科：—1斗：X~14.II1;K11(JNtI1葛；!c；*襯11Kfli；X1卄■X1丸:I-*11MI1K1【1<■1X11x!Il~X1X11X1Cl1M1X1■11i畀ITiIX1iIX11X11!xx!1!*1!x1當(dāng)□呂:oN:有一邊長(zhǎng)l=0.2m、質(zhì)量m=O.lkg、電阻R=0.1Q的正方形線框MNOP以v0=7m/s的初速?gòu)淖髠?cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入磁場(chǎng)，求(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的大小F。(2)線框從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到豎直下落的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。F=BIl=2.8N(2)水平方向速度為0,Q=—mv2=2.45J2o1.75(3)線框能穿過(guò)的完整條形磁場(chǎng)區(qū)域的個(gè)數(shù)n。麗=4?375磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)型1、(t=0時(shí)，磁場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的分布如圖所示。其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，方向垂直于①線框中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)大小和導(dǎo)線中的電流大??；②線框