如圖所示，在質(zhì)量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m＝10g、電阻R＝1Ω的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，高度l＝0.05m。小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)寬度大于小車長(zhǎng)度），完全穿出磁場(chǎng)時(shí)小車速度v1＝2m/s。磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1.0T。已知線圈與小車之間絕緣，小車長(zhǎng)度與線圈MN邊長(zhǎng)度相同。求：
（1）小車剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈中感應(yīng)電流I的大小和方向；
（2）小車通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻的發(fā)熱量Q；
（3）小車進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線圈克服安培力所做的功W。
解：（1）線圈切割磁感線的速度v0＝10m/s
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0=1×0.05×10=0.5V
由閉合電路歐姆定律得線圈中電流A
由楞次定律知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)镸→Q→P→N→M
（2）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)克服安培力做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，產(chǎn)生的電熱：
J
（3）設(shè)小車完全進(jìn)入磁場(chǎng)后速度為v
在小車進(jìn)入磁場(chǎng)從t時(shí)刻到t＋△t時(shí)刻（△t→0）過(guò)程中：
即
求和得
同理得
而
又線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中磁通量的變化量相同，因而有q入＝q出
故得v0－v=v－v1，即v=6 m／s
所以，小車進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線圈克服安培力做功
J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在質(zhì)量為m=1kg的重物上系著一條長(zhǎng)30cm的細(xì)繩，細(xì)繩的另一端連著一個(gè)輕質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)套在水平的棒上可以滑動(dòng)，環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.75，另有一條細(xì)繩，在其一端跨過(guò)定滑輪，定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的地方，當(dāng)細(xì)繩的端點(diǎn)掛上重物G，而圓環(huán)將要開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，（g取10/ms2）試問(wèn)：
（1）AO與AB間夾角θ多大？
（2）長(zhǎng)為30cm的細(xì)繩的張力是多少？
（3）圓環(huán)將要開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，重物G的質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在質(zhì)量為M的細(xì)玻璃管中盛有少量乙醚液體，用質(zhì)量為m的軟木塞將管口封閉．加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸氣的壓力下水平飛出，玻璃管懸于長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿上，細(xì)桿可繞上端O軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．欲使玻璃管在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在忽略熱量損失的條件下，乙醚最少要消耗多少內(nèi)能？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在質(zhì)量為M的小車中，用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在水平牽引力F的作用下，小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)懸繩向左偏轉(zhuǎn)的角度為α，撤去牽引力F后，小車?yán)^續(xù)向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程，穩(wěn)定時(shí)小球向右偏轉(zhuǎn)的角度為β．牽引力F的大小是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在質(zhì)量為m=1kg的重物上系著一條長(zhǎng)30cm的細(xì)繩，細(xì)繩的另一端連著一個(gè)輕質(zhì)圓環(huán)，圓環(huán)套在水平的棒上可以滑動(dòng)，環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.75，另有一條細(xì)繩，在其一端跨過(guò)定滑輪，定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的地方，當(dāng)細(xì)繩的端點(diǎn)掛上重物G，而圓環(huán)將要開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，（g取10/ms2）試問(wèn)：
（1）角?多大？
（2）長(zhǎng)為30cm的細(xì)繩的張力是多少：
（3）圓環(huán)將要開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，重物G的質(zhì)量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在質(zhì)量為M=0.99kg的小車上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m=10g、電阻R=1Ω的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，高度l=0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0=10m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)寬度大于小車長(zhǎng)度），完全穿出磁場(chǎng)時(shí)小車速度v1=2m/s．磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長(zhǎng)度與線圈MN邊長(zhǎng)度相同．求：
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（3）小車進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中線圈克服安培力所做的功W．

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