[题目]如图所示.两条水平虚线之间有垂直于纸面向里.宽度为d=50cm.磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场．边长为L=10cm的正方形线圈.质量为m=100g.电阻为R=0.020Ω．线圈下边缘到磁场上边界的距离为h=80cm．将线圈由静止释放.已知其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相同．取g=10m/s2．求:⑴线圈进入磁场的过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d=50cm，磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场．边长为L=10cm的正方形线圈，质量为m=100g，电阻为R=0.020Ω．线圈下边缘到磁场上边界的距离为h=80cm．将线圈由静止释放，已知其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相同．取g=10m/s2．求：

⑴线圈进入磁场的过程中产生的电热Q．

⑵线圈下边缘穿越磁场的过程中，线圈的最小速度v．

【答案】（1）0.50J；（2） 2m/s

【解析】（1）在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用能量守恒定律，动能不变，重力势能的减小全部转化为电能，又转化为电热，
因此：Q=mgd=0.50J
（2）设线圈自由下落阶段的末速度v，即线圈下边缘到达磁场上边界时的瞬时速度大小是v0，则v02=2gh，v0=4.0m/s
线圈上边缘到达磁场上边界时线圈速度一定最小，在线圈进入磁场过程中用动能定理：mgL-W= mv2-mv02
而克服安培力做的功W就等于增加的电能也等于产生的电热Q
因此解得：v=2m/s

练习册系列答案

相关题目

【题目】如图所示，将弹簧平放在绝缘水平面上，其左端固定，自然伸长时右端在O点，O点则水平面光滑，右侧粗糙。水平面上OO'与AA'之间区域（含边界）存在与竖直方向的夹θ=37°、斜向右上方的匀强电场，电场强度E=5×103 N/C。现将一质量m=2kg、电荷量g=4×l0－3C的带正电小物块从弹簧右端O点无初速度释放，物块在A点滑上倾角θ=37°的斜面。已知O、A间的距离为4．9 m，斜面AB的长度为，物块与OA段水平面间的动摩擦因数，物块与斜面间的动摩擦因数。（物块可视为质点且与弹簧不连接，物块通过A点时速率无变化，取g= 10 m/s2，sin37°=0．6，cos 37°=0．8）

（1）求物块沿斜面向上滑行的时间；

（2）若用外力将物块向左压缩弹簧至某一位置后由静止释放，且电场在物块进入电场区域运动0．4s后突然消失，物块恰能到达B点，求外力所做的功。

【题目】对于真空中电量为Q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处电势为（k为静电力常量）。如图所示，一质量为m、电量为q可视为点电荷的带正电小球用绝缘丝线悬挂在天花板上，在小球正下方的绝缘底座上固定一半径为R的金属球，金属球接地，两球球心间距离为d。由于静电感应，金属球上分布的感应电荷的电量为q′。则下列说法正确的是