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高中物理
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综合题
1.
(2023高二下·深圳期末)
图甲为某人工智能生产线上的检测装置,让闭合和未闭合两种被测导线框随绝缘传送带通过一固定磁场区域,根据线框进入磁场后的运动情况,可将它们进行分类处理,过程简化为图乙所示.通过传送带同时输送两种(闭合和未闭合)外型相同的正方形单匝导线框,传送带以恒定速度
向上运动,方向与水平方向夹角为
.磁感应强度为B、方向垂直于传送带平面向下的匀强磁场分布在距离为d的平行边界
、
之间,
、
与传送带运动方向垂直.线框质量均为m,闭合框电阻为R,边长为
,线框与传送带间的动摩擦因数为
,重力加速度为g.所有线框在进入磁场前都已相对传送带静止,闭合框进入磁场后会与传送带发生相对滑动,其上边到达
时恰好又与传送带的速度相同.两线框运动过程中上边始终平行于
.求:
(1) 闭合框的上边刚进入磁场时所受的安培力;
(2) 闭合框进入磁场过程中,通过线框横截面的电荷量;
(3) 两种框的上边刚进入磁场到上边刚要出磁场的过程中,电动机传送闭合框比未闭合框多消耗的电能.
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