（14分）在地面附近的真空室中，水平平行虛線PQ、MN間有方向水平且垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ與MN相距為2L。一個(gè)邊長(zhǎng)為L、質(zhì)量為m的均勻金屬框abcd，總電阻為R，處于豎直面內(nèi)，ab邊距PQ為L。讓金屬框由靜止開始下落，運(yùn)動(dòng)中保證金屬框始終在豎直平面內(nèi)且ab邊與PQ平行，當(dāng)金屬框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)，金屬框即開始做勻速運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，求

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（2）金屬框從開始運(yùn)動(dòng)至其ab邊剛要出磁場(chǎng)的過程中，金屬框產(chǎn)生的焦耳熱Q
（3）金屬框ab邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)的速度v

解：（1）設(shè)金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，有
                                            ………（2分）     
金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)，有                        ………（1分）
又          
    
    
故有                                            ………（2分）
∴                                        ………（1分）  
（2）在金屬框從開始運(yùn)動(dòng)至其ab邊剛要出磁場(chǎng)的過程中，只有金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的階段才會(huì)產(chǎn)生的焦耳熱
由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有    
                                                   ………（4分）
（3）金屬框從開始運(yùn)動(dòng)至其ab邊剛要出磁場(chǎng)的過程，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有
                                        ………（2分）
∴                                                   ………（2分）
注：其它方法解答正確的，同樣給分。如

    
  
 略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如下圖（a）所示，間距為L、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如下圖（b）所示。t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動(dòng)，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知ab棒和cd棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長(zhǎng)度為2L，在t=tx時(shí)刻（tx未知）ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。
求：
（1）通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向
（2）當(dāng)ab棒在區(qū)域Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率和熱量
（3）ab棒開始下滑至EF的過程中流過導(dǎo)體棒cd的的電量

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心．若僅考慮地磁場(chǎng)的影響，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空(　　)
A．由東向西水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下
B．由西向東水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下
C．沿經(jīng)過地磁極的經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由下向上
D．沿經(jīng)過地磁極的經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為M，電阻為R的薄金屬條制成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形框abb´a´。如圖所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場(chǎng)方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)�？烧J(rèn)為方框的aa´邊和bb´邊都處在磁極間，極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平（不計(jì)空氣阻力）

（1）求方框下落的最大速度vm（設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)）；
（2）當(dāng)方框下落的加速度為g/2時(shí)，求方框的發(fā)熱功率P；
（3）已知方框下落的時(shí)間為t時(shí)，下落的高度為h，其速度為vt（vt<vm）。求此過程中方框中產(chǎn)生的熱量。（根據(jù)能量守恒定律）
（4）若在同一時(shí)間t內(nèi)，方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流I0的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬度為L="0.20" m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻。在cd右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.50" T。一根質(zhì)量為m="10" g，電阻r=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細(xì)線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連，將鉤碼從圖示位置由靜止釋放。當(dāng)導(dǎo)體棒ab到達(dá)cd時(shí)，鉤碼距地面的高度為h="0.3" m。已知導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰做v="10" m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，取g="10" m/s2。

求：(1)導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小？
(2)掛在細(xì)線上的鉤碼的質(zhì)量？
(3)求導(dǎo)體棒ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量1kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v0＝2m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)t＝0，此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)0.8V，在t＝3s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此過程中v-t圖象如圖（b）所示，那么恒力F的大小為_______ N，線框完全離開磁場(chǎng)的瞬間位置3速度為________ m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD上端接有電阻R，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，如圖所示。一質(zhì)量為m的金屬桿ab橫跨在平行導(dǎo)軌上，且ab與導(dǎo)軌接觸良好。若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，在不計(jì)金屬桿ab與導(dǎo)軌電阻，不計(jì)摩擦的情況下，則

A．拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱
B．拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱
C．拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢(shì)能增加量的和
D．拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱及桿ab重力勢(shì)能增加量和安培力做功的和

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線ab斜放（夾角為θ）在水平軌道上，軌道平行間距為d，通過ab的電流強(qiáng)度為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，則導(dǎo)線ab所受安培力的大小為    
A．IdB/cosθB．IdB/sinθC．ILBsinθD．ILB

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置，其間距d=1m，右端通過導(dǎo)線與阻值RL=8Ω的小燈泡L相連，金屬棒的電阻的電阻為r=2Ω，導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)有豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一金屬棒在恒力F="0." 8N力作用下勻速通過磁場(chǎng)。(不考慮導(dǎo)軌的電阻，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸)。求：

小題1:金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大��；
小題2:小燈泡的電功率．

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