(15分)如圖所示,質(zhì)量為m、電阻為r,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框abcd,其下邊cd距勻強(qiáng)磁場(chǎng)上邊界PQ的距離為h。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,現(xiàn)使線框從靜止開始自由下落,下落過程中ab邊始終水平,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。
(1)如果線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)先做加速運(yùn)動(dòng),那么線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)里加速度大小是多少;
(2)如果ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)前線框速度已達(dá)到穩(wěn)定,那么線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量是多少。
(1)
(2)
(1)線框cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v1
機(jī)械能守恒                                                               …………2分
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)                                    …………1分
感應(yīng)電流                                                                             …………1分
安培力
根據(jù)牛頓第二定律                                                    …………1分
由上述各式解得
                                     …………2分
(2)勻速時(shí)速度v2,安培力與重力平衡
                                                                            …………2分
                                                                                …………2分
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒有:
                               …………2分
由上述各式解得   …………2分
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l,導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方某處由靜止自由下落,下落過程中,導(dǎo)線框始終在與磁場(chǎng)垂直的豎直平面內(nèi),cd邊保持水平。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)上、下兩個(gè)界面水平距離為l。已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。
(1)求cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)線框的速度大小。
(2)請(qǐng)證明:導(dǎo)線框的cd邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的任意瞬間,導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率。
(3)求從導(dǎo)線框cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊剛離開磁場(chǎng)的過程中,導(dǎo)線框克服安培力所做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一絕緣楔形物體固定在水平面上,左右兩斜面與水平面的夾角分別為,=37°,=53°。如圖所示,現(xiàn)把兩根質(zhì)量均為m、電阻為均R、長(zhǎng)度均為L的金屬棒的兩端用等長(zhǎng)的電阻不計(jì)的細(xì)軟導(dǎo)線連接起來,并把兩棒分別放在楔形體的兩個(gè)光滑的斜面上,在整個(gè)楔形體的區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在細(xì)軟導(dǎo)線剛好拉直后由靜止釋放兩金屬棒,不計(jì)一切摩擦阻力,細(xì)軟導(dǎo)線足夠長(zhǎng),兩導(dǎo)線一直在斜面上,,,重力加速度為g。
(1)求金屬棒的最大加速度;
(2)求金屬棒的最大速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域上下邊緣間距離為h,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,有一寬度為b(b<h)、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場(chǎng)區(qū)域上邊緣從靜止起豎直下落,當(dāng)線圈的PQ邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊緣時(shí),恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)。求:
(1)線圈的M、N邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈的速度大小。
(2)線圈從開始下落到剛好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩條平行金屬導(dǎo)軌置于水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直,軌距為l,左端連接一電阻R,如圖16-7-9所示.長(zhǎng)為2l的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直,a端與下面的導(dǎo)軌接觸.現(xiàn)將導(dǎo)體棒ab以a端為軸沿導(dǎo)軌平面向右轉(zhuǎn)過90°角,在此過程中棒與導(dǎo)軌保持良好接觸.求通過R的電荷量.

圖16-7-9

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

豎直放置的光滑U形導(dǎo)軌寬0.5m,電阻不計(jì),置于很大的磁感應(yīng)強(qiáng)度是1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,如圖16所示,質(zhì)量為10g,電阻為1Ω的金屬桿PQ無初速度釋放后,緊貼導(dǎo)軌下滑(始終能處于水平位置)。問:
(1)到通過PQ的電量達(dá)到0.2c時(shí),PQ下落了多大高度?
(2)若此時(shí)PQ正好到達(dá)最大速度,此速度多大?
(3)以上過程產(chǎn)生了多少熱量?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示桌面上有一銅制矩形線框,AB是線框的中軸線,OAB的中點(diǎn)。一條形磁鐵水平勻速通過AB正上方的過程中,線框始終靜止。則下列說法中正確的是
A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從上向下看是先順時(shí)針后逆時(shí)針
B.線框始終受到向左的靜摩擦力
C.條形磁鐵經(jīng)過O點(diǎn)正上方時(shí),線框?qū)ψ烂娴膲毫εc重力大小相等
D.線框產(chǎn)生的焦耳熱與磁鐵的速度大小有關(guān)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,線圈面積S=1.414×10-2 m2,共20匝,總電阻r=0.8Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,線圈繞OO′軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),標(biāo)有“24V 30W” 的燈泡L正常
發(fā)光,則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為__________V,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為__________rad/s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,讓線圈由位置1通過一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)到位置2,且保持線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,下述說法中正確的是(    )
A.線圈加速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,線圈中有感應(yīng)電流,感應(yīng)電流越來越大
B.線圈勻速穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,線圈中有感應(yīng)電流,感應(yīng)電流越來越大
C.整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中有感應(yīng)電流,感應(yīng)電流越來越大
D.整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中有感應(yīng)電流,感應(yīng)電流是恒定的

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