如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B ="1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H" =" 0.7m。正方形金属线框abc

题文

如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B ="1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H" =" 0.7m。正方形金属线框abcd的质量m" = 0.1kg、边长L = 0.1m，总电阻R =" 0.02Ω，线框的ab边距离EF上方h" = 0.2m处由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s²)：



⑴线框产生的焦耳热Q；
⑵通过线框截面的电量q；
⑶通过计算画出线框运动的v-t 图象。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）0.1J；（2）0.5C；（3）v-t 图象如图所示。

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解析

⑴由运动学公式得，当线圈ab边进入磁场时

，
线圈的一边切割磁感线，产生的电动势E = BLv₁ = 0.2V；
安培力F =" BLI" = BL

= 1N；
可见，线圈cd边进入磁场前F = G，线圈做匀速运动，由能量关系可知焦耳热Q =" mgL=" 0.1J。
⑵ab切割磁感线产生的电动势为E = BLv₁
电流是

；
通过a点电量

C；
⑶由解⑴可知，线圈自由落下的时间

 
在磁场内匀速v=v₁时间

 
完全进入磁场后到落地运动时间为t₃,

，

 图象如右。

考点

据考高分专家说，试题“如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸.....”主要考查你对 [匀变速直线运动 ]考点的理解。

匀变速直线运动

定义：
在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动，即加速度恒定的变速直线运动叫匀变速直线运动。

特点：
a=恒量。

匀变速直线运动规律(基本公式)：
速度公式：v=

位移公式：x=
速度平方公式：
位移公式：x=
速度平方公式：

位移—平均速度关系式：x=

匀变速直线运动的几个重要推论：

1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
   

   匀变速直线运动的几个重要推论：

   1. 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量，即：S_Ⅱ－S_Ⅰ＝S_Ⅲ－S_Ⅱ＝…＝S_N－S_N－1＝ΔS＝
      (此公式可以用来判断物体是否做匀变速直线运动)。进一步推论：S_n＋m－S_n＝
      ，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   2. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   3. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝，其中S_n、S_n＋m分别表示第n段和第(n＋m)段相等时间内的位移，T为相等时间间隔。
   4. 某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即。
   5. 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v₀和末速度v平方和一半的平方根，即v_s/2＝
      。

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