題目列表(包括答案和解析)
用電阻率為ρ、橫截面積為S的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb′a′．金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行，如圖1、2所示．設(shè)勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計．可認為方框的aa′邊和bb′邊都處在磁極間，極間磁感應(yīng)強度大小為B．當t=0時，方框從靜止開始釋放，與底面碰撞后彈起（碰撞時間極短，可忽略不計），其速度隨時間變化的關(guān)系圖線如圖3所示，在下落過程中方框平面保持水平，不計空氣阻力，重力加速度為g．用電阻率為ρ、橫截面積為S的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb′a′。金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行，如圖1、2所示。設(shè)勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計。可認為方框的aa′邊和bb′邊都處在磁極間，極間磁感應(yīng)強度大小為B。當t=0時，方框從靜止開始釋放，與底面碰撞后彈起（碰撞時間極短，可忽略不計），其速度隨時間變化的關(guān)系圖線如圖3所示，在下落過程中方框平面保持水平，不計空氣阻力，重力加速度為g。
（1）求在0~15t0時間內(nèi)，方框中的最大電流Im；
（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，寫出必要的文字說明和證明過程（設(shè)磁場區(qū)域足夠長，寫出一種措施即可）；
（3）估算在0~15t0時間內(nèi)，安培力做的功。
圖3 方框速度隨時間變化的關(guān)系
（2013·北京朝陽一模，24題）（20分）用電阻率為ρ、橫截面積為S的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb′a′。金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行，如圖1、2所示。設(shè)勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計。可認為方框的aa′邊和bb′邊都處在磁極間，極間磁感應(yīng)強度大小為B。當t=0時，方框從靜止開始釋放，與底面碰撞后彈起（碰撞時間極短，可忽略不計），其速度隨時間變化的關(guān)系圖線如圖3所示，在下落過程中方框平面保持水平，不計空氣阻力，重力加速度為g。
（1）求在0~15t0時間內(nèi)，方框中的最大電流Im；
（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，寫出必要的文字說明和證明過程（設(shè)磁場區(qū)域足夠長，寫出一種措施即可）；
（3）估算在0~15t0時間內(nèi)，安培力做的功。
圖3 方框速度隨時間變化的關(guān)系
如圖甲所示，水平虛面PQ上方兩側(cè)有對稱的范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向分別水平向左和水平向右，磁感應(yīng)強度大小均為B0=2T．用金屬條制成的閉合正方形框aa'b'b邊長L=0.5m，質(zhì)量m=0.3kg，電阻R=1Ω．現(xiàn)讓金屬框平面水平，aa'邊、bb'邊分別位于左、右兩邊的磁場中，且與磁場方向垂直，金屬框由靜止開始下落，其平面在下落過程中始終保持水平，當金屬框下落至PQ前的瞬間，加速度恰好為零．以金屬框下落至PQ為計時起點，PQ下方加一范圍足夠大的豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度B與時間t之間的關(guān)系圖象如圖乙所示．不計空氣阻力及金屬框的形變，g取10m/s2，求：
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