题文
将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l0的矩形线框MNPQ静止搁置在水平平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示.线框与导轨之间的动摩擦因数为μ.在线框左侧的导轨上有一长为l(即aa1=l)、宽度为l0、磁感应强度均为B的间隔着分布的相同有界匀强磁场,相邻的磁场区域间距为d(d>l0),磁场的边界aa1、bb1垂直于导轨,磁场的方向竖直向上.现用大小为F的拉力水平向左作用在线框,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域aa1b1b.若当地的重力加速度为g,求:(1)线框通过aa1b1b磁场区域时的运动速度;
(2)F作用前,MN与aa1之间的距离;
(3)线框在通过aa1b1b磁场区域的过程中所生的电热.

题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)线框在磁场区域做匀速运动时,
BIl+μmg=F
感应电流:I=ER
感应电动势:E=Blv
解得匀速运动的速度:v=(F-μmg)RB2l2
(2)在进入磁场前,线框的加速度
a=F-μmgm
所以线框进入磁场前前进的距离s=v22a=m(F-μmg)R22B4l4
(3)线框在通过磁场的过程中线框通过了2 l0的距离,
根据动能定理得:W安+2(F-μmg)l0=△Ek=0
所以W安=-2(F-μmg)l0,
安培力做功量度电路中产生的内能,所以
Q=-W安=2(F-μmg)l0,
答:(1)线框通过aa1b1b磁场区域时的运动速度是(F-μmg)RB2l2;
(2)F作用前,MN与aa1之间的距离是m(F-μmg)R22B4l4;
(3)线框在通过aa1b1b磁场区域的过程中所生的电热是2(F-μmg)l0.
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解析
ER
考点
据考高分专家说,试题“将一质量为m、总电阻为R、长为l、宽为l.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与速度的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与速度的关系
匀变速直线运动的速度-位移公式:
vt2-v02=2as。
适用条件:
匀变速直线运动
匀变速直线运动的速度-位移公式推导:
注意:
①是由公式
注意:
①是由公式

推导而出,一般情况下,对同一过程不能联立三式求解。
②关系式
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),
中一共有四个物理量,若求其中的一个物理量,需要知道其他的三个物理量。由
可推得
(v取正值还是负值根据情况判断),

③位移与速度的关系式
为矢量式,应用它解题时,若规定初速度
的方向为正方向,a与同向时为正值,物体做匀加速运动,a与
的方向为正方向,a与
同向时为正值,物体做匀加速运动,a与

反向时为负值,物体做匀减速运动。位移
,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移,说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同,位移

,说明位移的方向与初速度的方向相反。
知识点拨:
对位移和速度关系的两点提醒:
当初速度为零时:
初速度为
初速度为0速度公式初速度为0速度公式

位移公式位移公式


速度—位移公式

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