神马作文网物理题【磁场中的运动学】
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/06 13:42:19
物理题【磁场中的运动学】
质量为m,边长为L的正方形线圈,在有界匀强磁场上方h高处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L.线框下落过程中,ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向,已知ab边刚穿出磁场时线框恰好作匀速运动.求：
（1）cd边刚好进入磁场时线框的速度.
（2）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热.
【注：ab边在cd边下面】
质量为m,边长为L的正方形线圈,在有界匀强磁场上方h高处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L.线框下落过程中,ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向,已知ab边刚穿出磁场时线框恰好作匀速运动.求：
（1）cd边刚好进入磁场时线框的速度.
（2）线框穿过磁场过程中产生的焦耳热.
【注：ab边在cd边下面】
（1）由题可知：设ab边刚穿出磁场时的速度为v,ab边刚穿出磁场时的电流为I
所以BIL=mg,又因为I＝BLv/R
所以B^2×L^2×v/R=mg
所以所以v=mgR/(B^2×L^2)
又因为从cd边进入磁场至ab边离开磁场这段时间里,线框做的是加速度为g的匀加速直线运动,且经过的位移为L.设cd边刚好进入磁场时的速度为v0
所以可知：L＝(v^2-v0^2)/2g
所以v0^2=v^2-2gL
即vO=根号[m^2×g^2×R^2/(B^4×L^4)-2gl]
(2)通过能量守恒的角度来做题,
对于运动的全过程来说,重力做的功转化为电热和线框的动能
所以可列出方程：
mg(h+3L)=W电热＋(1/2)m×v0^2
所以W电热＝mg(h+3L)－(1/2)m×v0^2
麻烦你自己带入化简一下吧,在电脑上实在是不好打出来～
所以BIL=mg,又因为I＝BLv/R
所以B^2×L^2×v/R=mg
所以所以v=mgR/(B^2×L^2)
又因为从cd边进入磁场至ab边离开磁场这段时间里,线框做的是加速度为g的匀加速直线运动,且经过的位移为L.设cd边刚好进入磁场时的速度为v0
所以可知：L＝(v^2-v0^2)/2g
所以v0^2=v^2-2gL
即vO=根号[m^2×g^2×R^2/(B^4×L^4)-2gl]
(2)通过能量守恒的角度来做题,
对于运动的全过程来说,重力做的功转化为电热和线框的动能
所以可列出方程：
mg(h+3L)=W电热＋(1/2)m×v0^2
所以W电热＝mg(h+3L)－(1/2)m×v0^2
麻烦你自己带入化简一下吧,在电脑上实在是不好打出来～