邊長(zhǎng)L=0.1 m的正方形金屬線框abcd，質(zhì)量m=0.1 kg，總電阻R=0.02 Ω，從高為h=0.2 m處自由下落(abcd始終在豎直平面上且ab水平)線框下有一水平的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直寬度L=0.1 m.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T，方向如圖(g=10 m/s2)

求：(1)線框穿越磁場(chǎng)過(guò)程中發(fā)出的熱.

(2)全程通過(guò)a點(diǎn)截面的電量.

(3)在圖坐標(biāo)中畫(huà)出線框從開(kāi)始下落到dc邊穿出磁場(chǎng)的速度與時(shí)間的圖像.

解：(1)因?yàn)榫�圈ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，v1==2 m／s 

產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv1=0.2 V

安培力F=BLI=BL=1 N 

線圈在磁場(chǎng)中F=G勻速運(yùn)動(dòng)，由能量關(guān)系可知發(fā)出熱：

Q=mg2L=0.1×10×2×0.1 J=0.2 J 

(2)因?yàn)閍b與dc切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)和電流是E=Blv1  I=

所以通過(guò)a點(diǎn)電量Q=It==== C=1 C 

(3)由解(1)可知，線圈自由落下的時(shí)間

t1==0.2 s 

在磁場(chǎng)內(nèi)勻速v=v1，時(shí)間t2==0.2 s 

圖像如圖所示：


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：

一正方形閉合導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)L=0.1 m，各邊電阻均為1 Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點(diǎn)O右方有寬L=0.1 m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，當(dāng)線框以恒定速度4 m/s沿x軸正方向穿越磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，下面各圖可正確表示線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，ab邊兩端電勢(shì)差Uab隨位置變化情況的是（    ）

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一正方形閉合導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)L=0.1 m，各邊電阻均為1 Ω，bc邊位于x軸上，在x軸原點(diǎn)O右方有寬L=0.1 m、磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，如圖所示，當(dāng)線框以恒定速度4 m/s沿x軸正方向穿越磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，下面各圖可正確表示線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)過(guò)程中，ab邊兩端電勢(shì)差Uab隨位置變化情況的是（    ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖甲所示，PQNM是表面粗糙的絕緣斜面，abcd是質(zhì)量m=0.5 kg、總電阻R=0.5 Ω、邊長(zhǎng)L=0.5 m的正方形金屬線框，線框的匝數(shù)N=10.將線框放在斜面上，使斜面的傾角θ由0°開(kāi)始緩慢增大，當(dāng)θ增大到37°時(shí)，線框即將沿斜面下滑.現(xiàn)保證斜面的傾角θ=37°，在OO′NM的區(qū)域加上垂直斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使線框的一半處于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙示.

(1)試根據(jù)圖乙求出B隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式；

(2)在t=0時(shí)刻線框是否會(huì)沿斜面運(yùn)動(dòng)?若要運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)說(shuō)出理由，若不運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)求出從t=0時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間線框發(fā)生運(yùn)動(dòng)?(g取10 m／s2，sin37°=0.6)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，邊長(zhǎng)L=0.20 m的正方形導(dǎo)線框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻R0=1.0 Ω，金屬棒MN與正方形導(dǎo)線框的對(duì)角線長(zhǎng)度恰好相等，金屬棒MN的電阻r=0.20 Ω。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框的對(duì)角線BD垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在BD連線上。若金屬棒以v=4.0 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC的位置時(shí)，求（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：

（1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大��；

（2）金屬棒MN上通過(guò)的電流大小和方向；

（3）導(dǎo)線框消耗的電功率。

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同步練習(xí)冊(cè)答案