高中物理电磁学综合题?B项:在T-2T过程中线圈的动能增加;因为ab边仍在切割磁感线,有电动势产生并有闭合回路,所以线圈会继续产生焦耳热;同时外力也对线圈做正功。从功能转换的角度,是外力F做的正功转化为线圈速度由v1变为v0而增加的动能以及焦耳热。B项仅考虑了动能的变化,未计算产生的焦耳热,所以错误。那么,高中物理电磁学综合题?一起来了解一下吧。
①电场势能转化为粒子的动能,Uq=½mv²v=√(2Uq/m)
②从几何上看带电粒子是垂直进入圆出来时也必须垂直于圆,所以粒子出圆形磁场时是垂直向下并在D中点正上面。可得出带电粒子运动的圆的半径就是R
R=mv/qB因 Uq=½mv²算得U=q²B²R²/2m
③带电粒子在磁场中的运动周期T=2πm/qB
从图形上分析,粒子的速度越大,在磁场中运动占的周期T越少,时间越少。粒子落在D的右边时
t最小。可做图,粒子从D的右边角与圆心连线的磁场边射出磁场。从图形上不难得出此时t=(60º/360º)T最小 t=2πm/6qB=πm/3qB
相框以初速度v0进入磁场,在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为v1,此过程中由动能转化为相框产生的热量。
根据能量守恒得:mV0^2/2=mV1^2/2+Q。所以Q=mV0^2/2-mV1^2/2,A对
从T-2T时间段里,由外力做正功和相框在T时刻具有的初动能转化为末动能和这一个阶段产生的热量。根据能量守恒:WF+mV1^2/2=Q2+mV0^2/2,所以B错
刚进入磁场时刻,感应电动势E=BLV0,I=E/R,所以F安=BIL=B^2L^2V0/R,所以P=FV0=B^2L^2V0^2/R。C对
T-2T时间段里,从图像中可以看出相框做变加速运动,那外力F>F安,而刚离开磁场时,感应电动势E=BLV0,I=E/R,所以F安=BIL=B^2L^2V0/R,所以F必大于F安=B^2L^2V0/R,D错.
这里如果给个相框的长度还可以求平均外力F
设相框长度为X,从T-2T时段里,磁通量变化了BLX,所以平均感应电动势E=BLX/T
所以平均电流I=BLX/TR,所以平均安培力F安=B^2L^2X/TR
根据动量定理由:(F-F安)T=mV0-mV1
得F=(mV0-mV1)/T+B^2L^2X/TR=[(mV0-mV1)R+B^2L^2X]/TR
如果求瞬时的外力F,因为图像是对称的,所以刚进入也刚出去加速度大小相等方向相反
所以刚进入F安=ma。
弄清线圈动能变内能,电磁感应产生电流,受安培力就差不多了
选AC
C对电磁感应产生感应电动势U=BLV,电流I=U/R=BLV/R,安培力F=BIL=B^2L^2V/R, 电功率P=FV=B^2L^2V^2/R
A对是因为动能1/2mv^2转化为内能,动能少了多少内能增加多少 B错是因为合外力还包括安培力,动能改变了多少不只是外力F做功 D错是同理,上面推的是安培力,F合=F-F安=ma ,由对称性可知是答案的2倍 ,由对称性可知a=a0=F安/m所以F=ma+F安=2B^2L^2V/R

(1)t=0时先求感应电动势,E=N*S△B/△t=N*π*r*r*k/2,再求电流I,然后用F=BIL,L=2r。最后求加速度,a=F/m.这个问简单,应该能看懂吧。
(2)第二个问考虑到如果在进入过程中动生电动势等于感生电动势使得电流为0,受力为0的话,再继续前进时动生电动势减少,而感生电动势是增加的,不可能保持匀速运动,所以此情况排除。
那么还有两种情况:一个是B减少到0,但这是的电功率为0,看起来不是题目要问的(题目不够严密);另一情况就是全部进入后,这样的话安培力为0,可以匀速,而且这时的速度并不影响求解,这是的电流为上一问中I的两倍,最后P=I*I*R.
以上是我的分析,没做出来也许是你把题目想复杂了。
解析:应用法拉第电磁感应定律E=ΔФ/Δt可求出感应电动势,
再应用闭合电路欧姆定律I=E/R(R为导线电阻,此时不能按零处理)可求得
回路中产生的最大瞬间电流,不会是I→∞。回路中确实以光速建立电场,但电容器充电后极板所带电荷量Q=CE,充电时间大于T=Q/I。这个充电时间与磁通量变化时间0.45s不是一回事。限于高中阶段知识所限,还不能算出充电时间。
以上就是高中物理电磁学综合题的全部内容,B:由动能定理,动能变化量等于合外力做的功,出去时合外力包括安培力与外力,而B中只问外力功,所以少算了安培力的功,正确值应为选项中的值的(-2)倍,分析如下从T到2T,由于关于t=T的对称性,和斜率表示加速度的性质,可知对于进入与出去两个过程中任意速度相等的两个位置,加速度大小都相同。