此资源为用户分享，在本站免费下载，只限于您用于个人教学研究。

计算题47分练（1）.doc
计算题47分练（2）.doc
计算题47分练（3）.doc
　　计算题47分练(1)
　　本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
　　13.(15分)如图1所示，在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导线框abcd，处于磁感应强度为B的有界磁场中，其ab边与磁场的边界重合。线框由粗细均匀的同种导线制成，总电阻为R。现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行。求线框被拉出磁场的过程中：
　　图1
　　(1)通过线框的电流；
　　(2)线框中产生的焦耳热；
　　(3)线框中a、b两点间的电压大小。
　　解析　(1)线框产生的感应电动势E＝BL2v(2分)
　　通过线框的电流I＝E/R＝BL2vR(3分)
　　(2)线框被拉出磁场所需时间t＝L1/v(2分)
　　此过程中线框中产生的焦耳热Q＝I2Rt＝B2L1L22vR(3分)
　　(3)线框ab边的电阻Rab＝L22（L1＋L2）R(2分)
　　计算题47分练(3)
　　本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
　　13.(15分)轻质细线吊着一质量为m＝0.32 kg、边长为L＝0.8 m、匝数n＝10的正方形线圈，总电阻为r＝1 Ω。边长为L2的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图1甲所示。磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示。从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，取g＝10 m/s2。求：
　　图1
　　(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；
　　(2)在前t0时间内线圈的电功率；
　　(3)t0的值。
　　解析　(1)由法拉第电磁感应定律得：
　　E＝nΔΦΔt＝n×12×L22ΔBΔt(2分)
　　解得E＝0.4 V(1分)
　　(2)I＝Er＝0.4 A，(2分)
　　计算题47分练(2)
　　本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
　　13.(15分)如图1所示，质量m1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度L＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2＝0.1 Ω的MN垂直于MM′。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T。垂直于ab棒施加F＝2 N的水平恒力，ab棒从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab棒运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。
　　图1
　　(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；
　　(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移x的大小。
　　解析　(1)ab对框架的压力F1＝m1g(1分)
　　框架受水平面的支持力FN＝m2g＋F1(2分)