如圖所示，由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的上邊界水平，并與線框的ab邊平行，磁場方向與線框平面垂直。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，線框邊長為L，線框質(zhì)量為m，電阻為R。線框從磁場上方某高度處，由靜止開始下落，恰能勻速進入磁場區(qū)域。求：

（1）當ab邊剛進入磁場時，線框的速度大��；
（2）線框在進入磁場的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量；
（3）分析線框進入磁場過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。
（1）v=  （2）q= （3）見解析

試題分析：（1）線框勻速進入磁場受力平衡：mg=F     
F="BIL"    I=   E=BLv
解得：v=
（2）線框勻速進入磁場所用時間：t=
流經(jīng)線框?qū)Ь�橫截面的電荷量
又已經(jīng)知道 
聯(lián)立解得：q=  
（3）線框勻速進入磁場過程，動能不變，重力勢能減少mgL，轉(zhuǎn)化為電能并最終以焦耳熱的形式釋放出去。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感強度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強磁場，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計．求：

（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；
（2）R上消耗的電功率；
（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運動，求力F的大小和方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，半徑為 r、電阻不計的兩個半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置，導(dǎo)軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠，整個軌道處在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m，電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放，經(jīng)一定時間到達導(dǎo)軌最低點，此時速度為 v 。

（1）求金屬棒 ab 到達時，受到的安培力的大小和方向。
（2）求金屬棒 ab 從MN 到的過程中，小電珠上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=0．5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度B0＝0．2T的勻強磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導(dǎo)軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由靜止開始運動。試求：

(1) 當電壓表讀數(shù)為U=0．2V時，棒L2的加速度為多大；
(2)棒L2能達到的最大速度vm.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合; 磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強度大小為B0．使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流�，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率的大小應(yīng)為（     ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，一正方形導(dǎo)線框邊長為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，磁場寬度為d，且d>l。線框邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，此時線框的速度為__________。若線框邊剛要離開磁場時線框又恰好做勻速運動，則線框在穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電能為__________。（已知重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，寬度L＝0.5 m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應(yīng)強度大小B＝0.4 T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布．將質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好．以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標．金屬棒從處以的初速度，沿x軸負方向做的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用．求：

(1)金屬棒ab運動0.5 m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；
(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；
(3)為求金屬棒ab沿x軸負方向運動0.4 s過程中通過ab的電荷量q，某同學解法為：先算出經(jīng)過0.4 s金屬棒的運動距離x，以及0.4 s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入求解．指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，金屬框架與水平面成30°角，勻強磁場的磁感強度B=0.4T，方向垂直框架平面向上，金屬棒長，重量為0.1N，可以在框架上無摩擦地滑動，棒與框架的總電阻為，運動時可認為不變，問：

(1)要棒以的速度沿斜面向上滑行，應(yīng)在棒上加多大沿框架平面方向與導(dǎo)軌平行的外力？
(2)當棒運動到某位置時，外力突然消失，棒將如何運動？
(3)棒勻速運動時的速度多大？
(4)達最大速度時，電路的電功率多大？重力的功率多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在平面內(nèi)有一扇形金屬框，其半徑為，邊與軸重合，邊與軸重合，且為坐標原點，邊與邊的電阻不計，圓弧上單位長度的電阻為。金屬桿MN長度為L，放在金屬框上，MN與邊緊鄰，金屬桿ac長度的電阻為R0。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與框架平面垂直并充滿平面�，F(xiàn)對MN桿施加一個外力（圖中未畫出），使之以C點為軸順時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度為。求：

（1）在MN桿運動過程中，通過桿的電流I與轉(zhuǎn)過的角度間的關(guān)系；
（2）整個電路消耗電功率的最小值是多少？

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