如圖所示存在范圍足夠大的磁場(chǎng)區(qū)，虛線OO′為磁場(chǎng)邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，右側(cè)為豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，B1＝B2＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)邊界OO′與框架的兩平行導(dǎo)軌MN、PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L，一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)光滑的水平導(dǎo)軌上，并用一不可伸長(zhǎng)的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F0，超過(guò)F0繩子會(huì)自動(dòng)斷裂，已知棒的電阻是R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，t＝0時(shí)刻對(duì)U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)刻水平拉力F的大小；繩子斷開(kāi)后瞬間棒的加速度．
(2) 若在繩子斷開(kāi)的時(shí)刻立即撤去拉力F，框架和導(dǎo)體棒將怎樣運(yùn)動(dòng)，求出它們的最終狀態(tài)的速度．
(3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過(guò)導(dǎo)體棒的電量．
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（a）所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ光滑且足夠長(zhǎng)，固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L＝0．25 m，電阻R＝0．5 Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m＝0．1 kg、電阻r＝0．1 Ω的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0．4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示．
　　
（1）分析證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）求金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度；
（3）寫出外力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
（4）求第2．5 s末外力F的瞬時(shí)功率．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.2m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且B=0.5T、R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。今把m=8g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，接觸良好，金屬棒的最大速度為       m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）將一質(zhì)量為m、總電阻為R、長(zhǎng)為l、寬為l0的矩形線框MNPQ靜止擱置在水平平行絕緣導(dǎo)軌上，平行導(dǎo)軌的間距也為l，如圖所示。線框與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。在線框左側(cè)的導(dǎo)軌上有一長(zhǎng)為l（即aa1=l）、寬度為l0、磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B的間隔著分布的相同有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),相鄰的磁場(chǎng)區(qū)域間距為d（d >l0），磁場(chǎng)的邊界aa1、bb1垂直于導(dǎo)軌，磁場(chǎng)的方向豎直向上�，F(xiàn)用大小為F的拉力水平向左作用在線框，線框恰好能夠勻速地穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域aa1b1b。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，求：

（1）線框通過(guò)aa1b1b磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度；
（2）F作用前，MN與aa1之間的距離；
（3）線框在通過(guò)aa1b1b磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中所生的電熱。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時(shí)刻，對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使之由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電路中的電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計(jì)，g取10m/s2，求：   
（1）4.0s末金屬棒ab瞬時(shí)速度的大��；
（2）4.0s末力F的瞬時(shí)功率。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用力將線圈abcd勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是
A．拉力所做的功等于線圈所產(chǎn)生的熱量
B．當(dāng)速度一定時(shí)，線圈電阻越大，所需拉力越小
C．對(duì)同一線圈，消耗的功率與運(yùn)動(dòng)速度成正比
D．在拉出全過(guò)程中，導(dǎo)線橫截面所通過(guò)的電量與快拉、慢拉無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無(wú)初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，水平方向的磁場(chǎng)與光滑曲面垂直，則
A．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h

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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，兩根固定的光滑金屬導(dǎo)軌水平部分與傾斜部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距為L＝0.5m，導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成530角。導(dǎo)軌的傾斜部分有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，導(dǎo)軌的水平部分有n個(gè)相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向上，所有磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B＝1T，磁場(chǎng)沿導(dǎo)軌的長(zhǎng)度均為L＝0.5m，磁場(chǎng)在左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌的水平部分中相鄰磁場(chǎng)區(qū)域的間距也為L�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.5kg，電阻為r＝0.2Ω，邊長(zhǎng)也為L的正方形金屬線框PQMN，從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放，釋放時(shí)MN邊離水平導(dǎo)軌的高度h＝2.4m，金屬線框在MN邊剛滑進(jìn)磁場(chǎng)abcd時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此后，金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止。取重力加速度g＝10m/s2,sin530＝0.8, cos530＝0.6。求：⑴金屬線框剛釋放時(shí)MN邊和ab邊的距離；⑵金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個(gè)完整的磁場(chǎng)區(qū)域；⑶整個(gè)過(guò)程中金屬線框幾產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合線圈從高處自由下落一段時(shí)間后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入一有界磁場(chǎng)，從邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是                                                    （   ）
A．端的電勢(shì)高于端
B．邊所受安培力方向?yàn)樗较蜃?/td>
C．線圈可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)
D．線圈可能一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案