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)。可認(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(kāi)始釋放，其平面在下落過(guò)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(guò)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。
（1）（2）（3）（4）
（1）方框下落速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 
感應(yīng)電流                          
方框下落過(guò)程，受到重力G及安培力F， ，方向豎直向下
 ，方向豎直向下
當(dāng)F=G時(shí)，方框達(dá)到最大速度，即v=vm則 
方框下落的最大速度   
（2）方框下落加速度為時(shí)，有，則   
方框的發(fā)熱功率  
（3）根據(jù)能量守恒定律，有 

（4） 則
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

如圖甲所示，一個(gè)足夠長(zhǎng)的U形金屬管導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi)，MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬度為L(zhǎng)="0.50" m.一根質(zhì)量為m="0.50" kg的均勻金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個(gè)正方形.該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為Fm="1.0" N，ab棒的電阻為R="0.10" Ω，其他各部分電阻均不計(jì)。開(kāi)始時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0="0.50" T。
(1)若從某時(shí)刻(t=0)開(kāi)始，調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使其以="0.20" T/s的變化率均勻增加，求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開(kāi)始滑動(dòng).此時(shí)通過(guò)ab棒的電流大小和方向如何?
(2)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小不變,從t=0時(shí)刻開(kāi)始，給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，推導(dǎo)出此拉力FT的大小隨時(shí)間t變化的函數(shù)表達(dá)式，并在圖乙所示的坐標(biāo)圖上作出拉力FT隨時(shí)間t變化的FT-t圖線。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌傾角為θ，處于垂直導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌中接入電動(dòng)勢(shì)為E. 內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，將質(zhì)量為m. 長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。

（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相連，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在的平面，欲使M所包圍的小線圈N產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況可能是（  ）
A．勻速向右運(yùn)動(dòng)B．減速向右運(yùn)動(dòng)
C．加速向右運(yùn)動(dòng)D．減速向左運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

【2012? 北京市西城區(qū)期末】如圖所示，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，MN、PQ平行且足夠長(zhǎng)，兩軌道間的寬度L＝0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.40T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量m=0.50kg的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下，導(dǎo)體棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計(jì)軌道和導(dǎo)體棒的電阻，不計(jì)空氣阻力。

（1）若力F的大小保持不變，且F=1.0N。求
a．導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm；
b．導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小a。
（2）若力F的大小是變化的，在力F作用下導(dǎo)體棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導(dǎo)體棒的瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=2.0s，求力F的沖量大小I。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（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(kāi)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(kāi)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)至其ab邊剛要出磁場(chǎng)的過(guò)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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，PQ、MN是兩條平行金屬軌道，軌道平面與水平面的夾角為θ，軌道之間連接電阻R。在空間存在方向垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬桿ab以一定的初速度沿軌道從底端上滑的過(guò)程中，金屬棒克服重力做功W1，動(dòng)能的減小量為ΔE，回路中的電流產(chǎn)生的熱量為Q1，金屬桿與軌道間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q2。則下列關(guān)系式中正確的是（         ）
W1＋Q1＝ΔE＋Q2 B．W1＋ΔE＝Q1＋Q2 C．W1－ΔE＝Q1＋Q2  D．W1＋Q1＝ΔE－Q2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用鋁板制成“U”形框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，讓整個(gè)裝置在水平方向的磁場(chǎng)中向左以速度V勻速運(yùn)動(dòng)，若懸線拉力為F，則
A．懸線豎直，F(xiàn)=mg
B．懸線豎直，F(xiàn)＜mg
C．適當(dāng)選擇V的大小可使F=0
D．因條件不足，F(xiàn)與mg的大小關(guān)系無(wú)法確定

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案