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在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小均為B的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域II的磁場方向垂直斜面向下，磁場和寬度HP及PN均為L，一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，t1時刻ab邊剛越GH進入磁場I區(qū)域，此時導線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時導線框又恰好以速度v2做勻速直線運動。重力加速度為g，下列說法中正確的是
A．當ab邊剛好越過JP時，導線框具有加速度大小為a=gsinθ
B．導線框兩次勻速直線運動的速度v1:v2=4：1
C．從t1到t2的過程中，導線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少
D．從t1到t2的過程中，有機械能轉化為電能
BD

試題分析：線框剛開始進入磁場時，線框處于平衡狀態(tài)，此時有：mgsinθ=BIL=①，當ab邊剛越過JP時，此時線框速度仍為v0，此時有：2BI2L-mgsinθ=ma2 ②，I2=③，由②③得：-mgsinθ=ma2 ④，聯立①④可得：a=3gsinθ，故選項A錯誤。
t1時刻，安培力F1=，t2時刻，安培力F2=2BLI3=2BL=，由共點力平衡知識可知F1= F2= mgsinθ，解得，v1：v2=4：1，故選項B正確。
從t1到t2過程中，線框的重力勢能和動能均減小，根據功能關系得知，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量與動能的減小量之和，故選項C錯誤。
根據能量守恒定律得知從t1到t2，線框中產生的電能大小等于線框克服安培力做的功，即E電=，故選項D正確．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，固定位置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m（質量分布均勻）的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數為。現桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

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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，光滑平行的金屬導軌MN和PQ，間距L＝1.0 m，與水平面之間的夾角α＝30°，勻強磁場磁感應強度B＝2.0 T，垂直于導軌平面向上，MP間接有阻值R＝2.0Ω的電阻，其它電阻不計，質量m＝2.0 kg的金屬桿ab垂直導軌放置，用變力F沿導軌平面向上拉金屬桿ab， 若金屬桿ab以恒定加速度a＝2 m/s2， 由靜止開始做勻變速運動，則：（g="10" m/s2）

(1) 在5 s內平均感應電動勢是多少？
(2) 第5 s末，回路中的電流多大？
(3) 第5 s末，作用在ab桿上的外力F多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當它被平拋進入方向堅直向上的勻強磁場中時(如圖所示)，以下說法中正確的是 （    ）
A．運動過程中感應電動勢大小不變，且Ua＞Ub
B．運動過程中感應電動勢大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且Ua＜Ub

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導線框ABCD，線框的邊長為L＝4 m、總電阻為R＝1Ω.在直角坐標系xOy中，有界勻強磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合，上邊界滿足曲線方程y＝2sinx(m)，磁感應強度大小B＝2 T．線框在沿x軸正方向的拉力F作用下，以速度v＝1 m/s水平向右做勻速直線運動，直到拉出磁場．

(1) 求線框中AD兩端的最大電壓；
(2) 在圖乙中畫出運動過程中線框i-t圖象，并估算磁場區(qū)域的面積（估算結果保留2位有效數字）；
(3) 求線框在穿越整個磁場的過程中，拉力F所做的功．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，兩條平行的光滑金屬導軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導軌上端連接一個定值電阻．導體棒a和b放在導軌上，與導軌垂直并良好接觸．斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內，存在著垂直穿過斜面向上的勻強磁場．現對a棒施以平行導軌斜向上的拉力，使它沿導軌勻速向上運動，此時放在導軌下端的b棒恰好靜止．當a棒運動到磁場的上邊界PQ處時，撤去拉力， a棒將繼續(xù)沿導軌向上運動一小段距離后再向下滑動，此時b棒已滑離導軌．當a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時，又恰能沿導軌勻速向下運動．已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質量為m，重力加速度為g，導軌電阻不計．求：

(1)a棒在磁場中沿導軌向上運動的過程中，a棒中的電流強度Ia與定值電阻R中的電流強度IR之比；
(2)a棒質量ma；
(3)a棒在磁場中沿導軌向上運動時所受的拉力F.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，導體框架的平行導軌間距d＝1m，框架平面與水平面夾角＝30°，勻強磁場方向垂直框架平面向上，且B＝0.2T，導體棒ab的質量m＝0.2kg，R=0.1，水平跨在導軌上，且可無摩擦滑動（g取10m/s2）求：

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑時，ab棒上的電熱功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑的金屬導軌MN、PQ水平放置，它們之間的距離L="0.2m," 金屬棒ab可沿導軌滑動，導軌左端所接的電阻R=1,其他電阻不計，勻強磁場的磁感應強度為B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動，求

（1）流過金屬棒ab的電流的大小和方向；
（2）金屬棒所受拉力 F 的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示的滑輪，它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉動。輪上繞有輕質柔軟細線，線的一端系一重物，另一端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端，將質量為M的重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，已知重力加速度為g，忽略所有摩擦。

（1）重物勻速下降的速度v的大小是多少？
（2）對一定的磁感應強度B，重物的質量M取不同的值，測出相應的重物做勻速運動時的速度，可得出v-M實驗圖線。圖（乙）中畫出了磁感應強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線，試根據實驗結果計算B1和B2的比值。
（3）若M從靜止到勻速的過程中一共下降的高度為h，求這一過程中R上產生的焦耳熱。

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