(完整word版)物理選修線框專題(絕對有用)

人對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強弱沿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軸方向勻速運動，問：(1)金屬框中感應電動勢多大？(2)若金屬框的電阻為0.020，為保持金屬框勻速運動，需加多大的外力？(1)0.04V(2)0.04N3、如圖所示，閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場若第一次用0.3s時間拉出，外力做的功為通過導線截面的電荷量為中；第二次用0.9s時間拉出，外力所做的功為W2,通過導線截面的電荷量為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，一有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B磁場寬度均為L,4、如圖17所示，一有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側相距為L處，有一邊長為L的正方形導體線框，總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直?，F(xiàn)使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。若以初始位置為計時起點，規(guī)定B垂直紙面向里時為正，試畫出線框通過磁場區(qū)域過程中，線框中的磁通量①與前進的時間t之間的函數(shù)關系；求線框在通過磁場過程中，線框中電流的最卜:”十大值；(3)求線框在通過磁場過程中，拉力功率的最大值；(4)在此過程中，線框中產生的熱量Q。方向分別垂直紙面向里和向外，BB變加速穿越磁場1、邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動，穿過方向如圖的有界勻強磁場區(qū)域.磁場區(qū)域的寬度為d(d>L)。已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零．則線框進入磁場的過程和從磁場另一側穿出的過程相比較，有(AD)產生的感應電流方向相反所受的安培力方向相反進入磁場過程的時間等于穿出磁場過程的時間進入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(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、磁感應強度為B=1.0T的勻強磁場。邊長為l=10cm的正方形線圈，質量為m=100g，電阻為R=0.020Q。線圈下邊緣到磁場上邊界的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，已知其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時刻的速度相同。取g=10m/s2。求：⑴線圈進入磁場的過程中產生的電熱Q。此Q=mgd=0.50J⑵線圈下邊緣穿越磁場的過程中，線圈的最小速度v?！峰目傆崲蔷€圈下邊緣穿越磁場的過程中，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，正方形導線框abed的質量為m、邊長為I,導線框的總電阻為R。導線框從垂直紙面向里的水平有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導線框始終在與磁場垂直的豎直平面內，ed邊保持水平。磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為I直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為I。已知ed邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。重力加速度為g。(1)求ed邊剛進入磁場時導線框的速度大小。v(1)求ed邊剛進入磁場時導線框的速度大小。vmgRB212(2)請證明：導線框的ed邊在磁場中運動的任意瞬間，導線框克服安培力做功的功率B2/2v2等于導線框消耗的電功率。一(3)R(3)求從導線框ed邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，導線框克服安培力所做的功。W宀=2mg1o安4、如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里.線框向上離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進人磁場.整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉動．求：占a(1)線框在下落階段勻速進人磁場時的速度(1)線框在下落階段勻速進人磁場時的速度v2；(mg-f)R(2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度V］；i'(mg+f)J(mg+f)(mg—f)v=v=R1\(mg-f)2B2a2線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q.3m3m(mg+f)(mg-f)R2-mg(b+a)1)金屬框的邊長；l=v1(t5、如圖，abed是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m,電阻為R,在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)，MN和MN'是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的1)金屬框的邊長；l=v1(t:mgR2-t1:mgR(2)磁場的磁感應強度；???B=—V(t-1)\iV121'1(3)金屬線框在整個下落過程中所產生的熱量Q=Q+Q=2mgv(t-1)+—mV2-v2丿總12121232勻加速穿越磁場1、如圖(甲)所示，邊長為L=2.5m、質量m=0.50kg的正方形絕緣金屬線框，平放在光滑的水平桌面上，磁感應強度B=0.80T的勻強磁場方向豎直向上，金屬線框的一邊ab與磁場的邊界MN重合.在力F作用下金屬線框由靜止開始向左運動，在5.0s內從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如圖(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中拉出的過程中，線框中的感應電流方向?t=2.0s時，金屬線框的速度？

（3）已知在5.0s內力F做功1.92J，那么，金屬框從磁場拉出過程線框中產生的焦耳熱是多少？線框中感應電流的方向為逆時針（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磁場區(qū)域內，線框平面與磁場垂直，線框的右邊緊貼著磁場邊界，如圖甲所示。t=0時刻對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動穿過磁場。外力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。已知線框質量m=1kg、電阻R=1Q，求:；Ma左B'N甲）（1）勻強磁場的磁感應強度B；XXXXXXXXXXXXXXFXXXX3、圖5-6在傾角為0的光滑斜面上，存甲著兩個磁感應強度相等的勻強磁場,方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度均為L,一個質量為m、邊長也為l的正方形框（設電阻為r），以速度V進入磁場時，恰好做勻速直線運動，若當邊到達ggz與ff中間位置時線框又恰好做勻速運動，則⑴當邊剛越過時，線框加速度的值為多少？⑵求線框從開始進入磁場到到達與中點過程中產生的熱量是多少？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l]=1m,be邊的邊l2=0.6m,線框的質量m=1kg，電阻R=0.1Q，線框通過細線與重物相連，重物質量M=2kg,斜面上ef線（ef〃gh）的右端方有垂直斜面向上的勻強磁場，B=0.5T，如果線框從靜止開始運動，進入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh線的距離s=11.4m,（取g=10m/s2）,試求：⑴線框進入磁場時勻的速度v是多少？⑵ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間t是多少？5、矩形線圈M、N材料相同，導線橫截面積大小不同，M粗于N,M、N由同一高度自由下落，同時進入磁感強度為B的勻強場區(qū)（線圈平面與B垂直如圖3-99所示），M、N同時離開磁場區(qū)，試列式推導說明.M、N離開磁場的時間圖3—99使線圈勻速平動移出磁場時，be邊切割磁感線而產生恒定感應電動勢，線圈中產生恒定的感生電流=Blv,①I=^/R,②外力對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)據解出W=0.01JTOC\o"1-5"\h\z夕卜電線圈以ad為軸勻速轉出磁場時，線圈中產生的感應電動勢和感應電流都是按正統(tǒng)規(guī)律變化的.感應電動勢和感應電流的最大值為：￡=BSo,④I=/R⑤maxmaxmax④式中的S是線圈面積，3是線圈旋轉的角速度，電路中消耗的電功率應等于P=用有I有,⑥外力對線圈做的功應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：設矩形線圈的密度為P',電阻率為P,橫截面積為S,即時加速度為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無關，又由于M、N從同一高度靜止釋放，則兩線圈即時加速度相等，故M、N同時離開磁場區(qū).平拋類線框問題1、如圖所示，豎直平面內有一邊長為L、質量為m、電阻為R的正方形線框在豎直向下的勻強重力場和水平方向的磁場組成的復合場中以初速度vo水平拋出，磁場方向與線框平面垂直，磁場的磁感應強度隨豎直向下的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，線框中瞬時電流的大?。?==211=iRRR線框在復合場中運動的最大電功率；/、(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磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應強度B=1T，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(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磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應強度B=1T，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(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□呂:oN:有一邊長l=0.2m、質量m=O.lkg、電阻R=0.1Q的正方形線框MNOP以v0=7m/s的初速從左側磁場邊緣水平進入磁場，求(1)線框MN邊剛進入磁場時受到安培力的大小F。(2)線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產生的焦耳熱Q。F=BIl=2.8N(2)水平方向速度為0,Q=—mv2=2.45J2o1.75(3)線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n。麗=4?375磁場運動型1、(t=0時，磁場在xOy平面內的分布如圖所示。其磁感應強度的大小均為B0，方向垂直于①線框中產生的總電動勢大小和導線中的電流大??；②線框