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高中物理
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计算题
1.
(2024高二下·湖北月考)
如图所示,界线MN以下存在一个方向水平的磁场(垂直于纸面向里),取MN上一点O作为原点,竖直向下建立y轴,磁场的磁感应强度B随y坐标(以m为单位)的分布规律为
。一边长为
、质量为
、电阻
的正方形金属框abcd从MN上方静止释放,0.2s后金属框的cd边到达界线MN,此时给金属框施加一个竖直方向的外力F,直至金属框完全进入磁场时撤去该外力。已知金属框在进入磁场的过程中电流保持恒定,且金属框运动过程中上下边始终水平、左右边始终竖直,g取
。
(1) 求金属框进入磁场的过程中电流大小I;
(2) 求当金属框完全进入磁场时,整个过程中克服安培力所做的功W;
(3) 求金属框完全进入磁场后最终做匀速直线运动的速度大小
。
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