如圖甲所示，空間有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域.在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.線框剛進入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右.求:
(1)cd邊剛進入磁場時，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；
(2)線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；
(3)在下面的乙圖中，畫出ab兩端電勢差Uab隨距離變化的圖象.其中U0=BLv0.
 
（1）ab兩端的電勢差     b端電勢高
（2）
（3）
解:(1)dc切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E=BLv              (2分)
回路中的感應(yīng)電流                               (2分)
ab兩端的電勢差     b端電勢高        (2分)
(2)設(shè)線框從dc邊剛進磁場到ab邊剛進磁場所用時間為t
由焦耳定律有                                  (2分)
L = vt                                 (2分)
求出                                        (2分)
(3)
(6分)
說明:畫對一條給2分.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為l，導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導(dǎo)線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平。磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為l。已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。重力加速度為g。
（1）求cd邊剛進入磁場時導(dǎo)線框的速度大小。
（2）請證明：導(dǎo)線框的cd邊在磁場中運動的任意瞬間，導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率。
（3）求從導(dǎo)線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，導(dǎo)線框克服安培力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質(zhì)量m為0.4 kg的金屬棒c d垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為0.5Ω，導(dǎo)軌的電阻不計，整個裝置放在磁感強度B為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到1 m/s時，拉力的功率為0.4w，此刻t＝0開始計時并保持拉力的功率恒定，經(jīng)一段時間金屬棒達到穩(wěn)定速度，在該段時間內(nèi)電流通過電阻R做的功為1.2 J．試求：
（1）金屬棒的穩(wěn)定速度；
（2）金屬棒從開始計時直至達到穩(wěn)定速度所需的時間；
（3）在乙圖中畫出金屬棒所受拉力F隨時間t變化的大致圖象；
（4）從開始計時直至達到穩(wěn)定速度過程中，金屬棒的最大加速度為多大？并證明流過金屬棒的最大電量不會超過2.0C．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）
如圖甲所示，CDE是固定在絕緣水平面上的光滑金屬導(dǎo)軌，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE單位長度的電阻均為r0，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B、豎直向下的勻強磁場中。    MN是絕緣水平面上的一根金屬桿，其長度大于L，電阻可忽略不計�，F(xiàn)MN在向右的水平拉力作用下以速度v0。在CDE上勻速滑行。MN在滑行的過程中始終與CDE接觸良好，并且與C、E所確定的直線平行。
（1）求MN滑行到C、E兩點時，C、D兩點電勢差的大小；
（2）推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，回路中的感應(yīng)電動勢E與時間t的關(guān)系表達式；
（3）在運動學(xué)中我們學(xué)過：通過物體運動速度和時間的關(guān)系圖線（v – t 圖）可以求出物體運動的位移x，如圖乙中物體在0 – t0。時間內(nèi)的位移在數(shù)值上等于梯形Ov0Pt的面積。通過類比我們可以知道：如果畫出力與位移的關(guān)系圖線（F—x圖）也可以通過圖線求出力對物體所做的功。
請你推導(dǎo)MN在CDE上滑動過程中，MN所受安培力F安與MN的位移x的關(guān)系表達式，并用F安與x的關(guān)系圖線求出MN在CDE上整個滑行的過程中，MN和CDE構(gòu)成的回路所產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強磁場。一個正方形線圈邊長為l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為R=0.20Ω。開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。取g=10m/s2，
求：(1) 線圈下邊緣剛進入磁場時，線圈產(chǎn)生電流的大小和方向；
(2)線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩條平行金屬導(dǎo)軌置于水平方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)軌平面與磁場垂直，軌距為l，左端連接一電阻R，如圖16-7-9所示.長為2l的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直，a端與下面的導(dǎo)軌接觸.現(xiàn)將導(dǎo)體棒ab以a端為軸沿導(dǎo)軌平面向右轉(zhuǎn)過90°角，在此過程中棒與導(dǎo)軌保持良好接觸.求通過R的電荷量.

圖16-7-9

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

豎直放置的光滑U形導(dǎo)軌寬0.5m，電阻不計，置于很大的磁感應(yīng)強度是1T的勻強磁場中，磁場垂直于導(dǎo)軌平面，如圖16所示，質(zhì)量為10g，電阻為1Ω的金屬桿PQ無初速度釋放后，緊貼導(dǎo)軌下滑（始終能處于水平位置）。問：
（1）到通過PQ的電量達到0.2c時，PQ下落了多大高度？
（2）若此時PQ正好到達最大速度，此速度多大？
（3）以上過程產(chǎn)生了多少熱量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，讓線圈由位置1通過一個勻強磁場的區(qū)域運動到位置2，且保持線圈平面與磁場方向垂直，下述說法中正確的是(    )
A．線圈加速進入勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流越來越大
B．線圈勻速穿出勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流越來越大
C．整個線圈在勻強磁場中加速運動時，線圈中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流越來越大
D．整個線圈在勻強磁場中勻速運動時，線圈中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流是恒定的

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖, 金屬棒a自h 高處從靜止開始沿光滑的弧形軌道下骨，進入光滑水平導(dǎo)軌后，在自上而下的勻強磁場B中運動．在水平導(dǎo)軌上原來放著靜止的另一根金屬棒b，已知兩棒的質(zhì)量關(guān)系．

(1)畫出a棒剛進入磁場的瞬間的兩棒受力圖，并求出兩棒加速度大小之比．
(2)如果兩棒始終沒有相碰，求兩棒的最終速度(設(shè)它們都沒有離開磁場),并求出整個過程中兩棒和兩導(dǎo)軌組成的回路中消耗的電能．

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