高中物理电磁感应题目高手进
发表时间:2024-07-18 21:31:35
来源:网友投稿
解:
(1)线圈:自由落体过程(由开始到线框下边刚好到磁场上边过程),由运动学规律知
2gh1=v0^2,(式中h1=80cm=0.8m)解得v0=4m/s
线圈:由刚好全部进入磁场到下边刚好出磁场过程,同理
2gh2=v0^2-v1^2,式中h2=50cm-10cm=40cm=0.4m,v1为线框刚好全部进入时的速度,
解得v1=2√2m/s
线圈:进入磁场过程中,由能量守恒知,全程生热为
Q=0.5mv0^2-0.5mv1^2+mgL(式中L为线框边长),(m按0.01kg计算的)
解得Q=0.21J(感觉太小了,应该m=0.1kg,此时Q=2.1J(感觉这个得数合理))
(2)由(1)问可知,线框下边缘穿越磁场过程中,最小速度为线框上边缘刚好进入磁场时的速度v1,
故v=v1=2√2m/s
(3)由于线圈进入磁场后做加速逐渐减小的变减速运动,故线圈的最小加速度为线圈上边刚好进入磁场时,由牛顿第二定律知
BIL-mg=ma
I=BLv1/R
联立解得a=100√2-10m/s^2,(若m=0.1kg,则a=10(√2-1)m/s^2(感觉这个得数合理))
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