17．如圖所示，邊長為L=0.20m的正方形金屬線框，放在光滑，絕緣的水平面上，線框的總電阻為R=1.0Ω，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng) 度大小為B=0.50T，線框的右邊與磁場(chǎng)邊界平行．現(xiàn)用一水平外力將線框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場(chǎng)區(qū)域．求：
（1）線框離開磁場(chǎng)的過程中受到的安培力的大�。�
（2）線框完全拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

分析 （1）線框離開磁場(chǎng)由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)F=BIL計(jì)算安培力的大��；
（2）由歐姆定律求出感應(yīng)電流，然后由焦耳定律可以求出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）因線框離開磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLV
線框中的感應(yīng)電流為：$I=\frac{E}{R}=\frac{BLν}{R}$
線框受到磁場(chǎng)安培力為：$F=BIL=\frac{{{B^2}{L^2}ν}}{R}=0.1N$
（2）將線框完全拉出磁場(chǎng)域所需要的時(shí)產(chǎn)為：$t=\frac{L}{v}$
根據(jù)焦耳定律得：Q=I2Rt=$\frac{{B}^{2}{L}^{3}v}{R}$=2×10-2J
答：（1）線框離開磁場(chǎng)的過程中受到的安培力的大小為0.1N．
（2）線框完全拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為2×10-2J．

點(diǎn)評(píng) 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路中產(chǎn)生的熱量等于外力克服安培力所做的功；在解題時(shí)要注意歐姆定律的綜合題目，要熟練掌握各規(guī)律的應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（1）實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導(dǎo)軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運(yùn)動(dòng)）．
（2）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=0.52cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為0.43m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s和滑塊的質(zhì)量M（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．
（3）本實(shí)驗(yàn)通過比較mgs和$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracisev0e4{△t}$）2在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，abcd為水平放置的平行線“匸”形光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)），間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好）．求：
（1）電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
（2）電路中感應(yīng)電流的大�。�
（3）金屬桿所受安培力的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示是“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素”的裝置圖，a、b、c、d四條不同的金屬導(dǎo)體．在長度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，b、c、d跟a相比，分別只有一個(gè)因素不同：b與a的長度不同；c與a橫截面積不同；d與a材料不同．用電壓表分別測(cè)量a、b、c、d兩端的電壓．則下列說法正確的是（　　）
A．根據(jù)a、c兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度有關(guān)
B．根據(jù)a、b兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與橫截面積有關(guān)
C．根據(jù)a、d兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與材料有關(guān)
D．由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可得出電壓與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料無關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．如圖所示，圖中一組虛線是未標(biāo)明方向的電場(chǎng)線，一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中實(shí)線所示，下列說法正確的是（　�。�
A．a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)
B．a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)
C．帶電粒子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小
D．帶電粒子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，質(zhì)量為2m、電量為+q的帶電小球A固定于一不可伸長的絕緣細(xì)線一端O點(diǎn)，繩的另一端有一電荷量為+Q質(zhì)量為m的小球B，繩長為l，將小球拉起至與球A等高的位置后無初速度釋放．
（1）則小球B經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大��；
（2）則小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)繩受到的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖甲所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈邊長ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，線圈匝數(shù)為50匝，線圈的總電阻r=1Ω，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的虛線軸以$\frac{100}{π}$t/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外接電阻R=9Ω，電壓表為理想交流電表，則（　　）
A．圖甲中交流電壓表的示數(shù)為80$\sqrt{2}$V
B．圖甲中電阻R上消耗的電功率為1152$\sqrt{2}$W
C．如圖乙所示，在外電路接上原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=3：1的理想變壓器時(shí)，電阻R上消耗的電功率最大
D．如圖乙所示，在外電路接上原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=1：3的理想變壓器時(shí)，電阻R上消耗的電功率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，帶正電的A球固定，質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子B從a處以速度v0射向A，虛線abc是B運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，b點(diǎn)距離A最近．粒子經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)速度為v，重力、阻力忽略不計(jì)．則（　�。�
A．粒子從b運(yùn)動(dòng)到c的過程中加速度不斷增大
B．粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中動(dòng)能不斷減小
C．粒子從b運(yùn)動(dòng)到的c過程中動(dòng)能不斷減小
D．不可能求出粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中電場(chǎng)對(duì)其所做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為30V，內(nèi)電阻不計(jì)，一個(gè)“6V，12W”的電燈與一個(gè)繞線電阻為2Ω的電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接入電路，已知電路中電燈正常發(fā)光，則電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出的機(jī)械功率分別為多少？

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