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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图1所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，其质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，PQ和P´Q´是该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。现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落，经时间后刚好到达PQ边缘，速度为，假设线框所受的空气阻力恒定。图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度—时间图象。

    试求：

    （1）金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移；

    （2）金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量；

    （3）金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热。

     

    【答案】

    （1）；（2）；（3）

    【解析】

    试题分析：

    （1）由图像得：线框进入磁场前： 

    线框进入磁场过程：

    线框在磁场内匀加速运动：

    线框穿出磁场和进入磁场位移相等：

    所以：

    （2）线框刚进入磁场时作匀速运动：  

    ；          

    线框进入磁场前作匀加速运动：

    所以：

    （3）全过程用动能定理：

    解得：

     

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    试求：（1）金属线框的边长；
    （2）金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移；
    （3）金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量；
    （4）金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热．

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    		f2+
    G
    2
    x
    进行计算．你认为正确，可以顺着思路计算木块到达D点时的动能大小；你认为错误，请指出错误之处，并计算木块到达D点时的动能大小．

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    试求：（1）金属线框的边长；
    （2）金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移；
    （3）金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量；
    （4）金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热．

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