解答题 较难0.4 引用1 组卷382
学习小组探究线框通过磁场时产生的阻尼与线框形状等因素的关系。如图甲所示,光滑水平面上,在宽度为L的区域内存在竖直向下的匀强磁场,一绝缘小车上水平固定一个边长也为L的正方形闭合线圈abcd,匝数为n,总电阻为R,小车质量为m,线圈质量相比小车可忽略。一轻质弹簧的左端固定在竖直平面上,推动小车使其压缩弹簧,当弹簧储存的弹性势能为时,从静止释放小车,小车脱离弹簧后,线圈bc边平行磁场边界进入磁场,测得线圈离开磁场时的速度大小是进入磁场时速度大小的一半。
(1)求线圈穿过磁场过程产生的电热;
(2)若保持单匝线圈的周长不变,将线圈变成矩形,求bc边的长度为多少时,小车穿出磁场后的末速度最小,并求出最小末速度。(提示:若a、b、c均为正数,a+b+c=定值,当a=b=c时,乘积abc有最大值)
(3)若再取一个完全一样的正方形线圈efgh,其中fg与ad固定在一起形成横“日”字形固定在车上(彼此绝缘),如图乙所示。重复原来的操作,请判断两线圈是否能穿出磁场,并说出理由。
(1)求线圈穿过磁场过程产生的电热;
(2)若保持单匝线圈的周长不变,将线圈变成矩形,求bc边的长度为多少时,小车穿出磁场后的末速度最小,并求出最小末速度。(提示:若a、b、c均为正数,a+b+c=定值,当a=b=c时,乘积abc有最大值)
(3)若再取一个完全一样的正方形线圈efgh,其中fg与ad固定在一起形成横“日”字形固定在车上(彼此绝缘),如图乙所示。重复原来的操作,请判断两线圈是否能穿出磁场,并说出理由。
2023高三·河北·学业考试
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