abcd是質(zhì)量為m,長和寬分別為b和l的矩形金屬線框,有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑,軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上。已知da=an=ne=b,線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時的瞬時速度為v,整個線框的電阻為R,試用題中給出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。

(1)ab剛進入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
(2)此時線框的加速度
(3)線框下滑中共產(chǎn)生的熱量
(1);(2);(3)

試題分析: (1)設(shè)ab邊進入磁區(qū)時的速度為v,由機械能守恒定律可得:
  可得:
所以,ab剛進入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
(2)當(dāng)ab邊剛進入磁區(qū)時,受到的安培力為:
由牛頓第二定律可得:mgsinθ —F = ma
可得:
(3)線圈從初始位置到全部穿過磁區(qū)減少的重力勢能是3mgbsinθ,根據(jù)能量守恒有:
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:填空題

如圖1所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,已知磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖2,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,則ab兩點的電勢φa______φb(填“>”或“=”或“<”),回路中的感應(yīng)電動勢大小為______V.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一線圈匝數(shù)為n=10匝,線圈電阻不計,在線圈外接一個阻值R = 2.0Ω的電阻,如圖甲所示。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場,線圈內(nèi)磁通量φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為         ,通過R的電流方向為            ,通過R的電流大小為        。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖,兩根相距l(xiāng)=0.4m、電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)平行放置,兩導(dǎo)軌左端與阻值R=0.15Ω的電阻相連.導(dǎo)軌x>O的一側(cè)存在沿+x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直(即豎直向下),磁感應(yīng)強度B=0.5+0.5x(T).一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.棒在水平外力作用下從x=0處沿導(dǎo)軌向右作直線運動,運動過程中回路電流恒為2A.以下判斷正確的是( 。
A.金屬棒在x=3m處的速度為0.5m/s
B.金屬棒在x=3m處的速度為0.75m/s
C.金屬棒從x=0運動到x=3m過程中克服安培力做的功為1.6J
D.金屬棒從x=0運動到x=3m過程中克服安培力做的功為3.0J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑的水平桌面上放著兩個完全相同的環(huán)形金屬導(dǎo)體a和b,條形永久磁鐵N極豎直向下靠近兩環(huán),則:(  )
A.a(chǎn),b互相靠近B.a(chǎn),b互相遠離
C.a(chǎn),b均靜止不動D.a(chǎn),b向上跳起

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分)如圖所示,光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m,其中ab、fe段是傾角θ=60°的直軌道,bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切,軌道末端c、d點切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強磁場,定值電阻R=1Ω。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計的金屬桿從距b、e高h=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放,桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)桿運動到cd時對軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)要使桿不從木板上掉下的木板最小長度s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下.t=0時對金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做勻加速運動.下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬時變化率 、通過金屬棒的電荷量q以及a、b兩端的電勢差U隨時間t變化的圖象中,正確的是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根平行放置的導(dǎo)電軌道,間距為L,傾角為,軌道間接有電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電源,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上,金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計,整個裝置處在勻強磁場(磁場垂直于金屬棒)中且ab桿靜止在軌道上,求:

(1)若磁場豎直向上,則磁感應(yīng)強度B1是多少?
(2)如果通電直導(dǎo)線對軌道無壓力,則勻強磁場的磁感應(yīng)強度的B2是多少?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

長0.1m的直導(dǎo)線在B=1T的勻強磁場中,以10m/s的速度運動,導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 (     )
A.一定是1VB.可能是0.5VC.可能為零D.最大值為1V

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