平面始終處于紙面內(nèi),g取10m/s2。求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)線(xiàn)框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間;
(3)線(xiàn)框落地時(shí)的速度的大小。
(1)(2)0.9s(3)
(1)設(shè)線(xiàn)框到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小為v,由機(jī)械能守恒定律可得
    ①   (2分)
代入數(shù)據(jù)解得
      ②   (1分)
線(xiàn)框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),感應(yīng)電流
     ③ (2分)
線(xiàn)框恰好做勻速運(yùn)動(dòng),有
      ④(2分)
代入數(shù)據(jù)解得
      ⑤ (1分)
(2)設(shè)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)之前運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,有
       ⑥ (2分)
代入數(shù)據(jù)解得
       ⑦(1分)
線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程做勻速運(yùn)動(dòng),所用時(shí)間
         ⑧ (1分)
此后輕繩拉力消失,線(xiàn)框做豎直上拋運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間
       ⑨(1分)
線(xiàn)框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),所用時(shí)間
   ⑩(1分)
(3)線(xiàn)框從最高點(diǎn)下落到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變,線(xiàn)框所受安培力大小也不變,即
     11   (2分)
(用文字說(shuō)明或列出方程式均可給分)
因此,線(xiàn)框穿出磁場(chǎng)過(guò)程還是做勻速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)磁場(chǎng)后做豎直下拋運(yùn)動(dòng),
由機(jī)械能守恒定律可得
  12 (2分)
代入數(shù)據(jù)解得線(xiàn)框落地時(shí)的速度
    13 (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置,兩導(dǎo)軌間距離為L=" 1.0" m,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ = 30°,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R =" 3.0" Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置并用細(xì)線(xiàn)通過(guò)光滑定滑輪與重物相連,金屬棒ab的質(zhì)量m =" 0.20" kg,電阻r =" 0.50" Ω,重物的質(zhì)量M =" 0.60" kg,如果將金屬棒和重物由靜止釋放,金屬棒沿斜面上滑的距離與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,g = 10m/s2。計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào)。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)在0.6s內(nèi)通過(guò)電阻R的電量;
(3)在0.6s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(12分)如圖所示,邊長(zhǎng)為L=0.20m的單匝正方形金屬線(xiàn)框abcd放在方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)框的總電阻為R=1.0Ω,線(xiàn)框的右邊與磁場(chǎng)邊界平行。
(1)若用一水平外力將線(xiàn)框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場(chǎng)區(qū)域,求將線(xiàn)框完全拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱。
(2)若線(xiàn)框以ab邊為軸逆時(shí)針在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=100rad/s,求線(xiàn)框中產(chǎn)生的熱功率。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖 ?所示光滑平行金屬軌道abcd,軌道的水平部分bcd處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,bc部分平行導(dǎo)軌寬度是cd部分的2倍,軌道足夠長(zhǎng)。將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道的ab段和cd段。P棒位于距水平軌道高為h的地方,放開(kāi)P棒,使其自由下滑,求P棒和Q棒的最終速度。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,單匝線(xiàn)圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),第二次又以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng).求:

(1)第二次與第一次線(xiàn)圈中最大電流之比;
(2)第二次與第一次外力做功的最大功率之比;
(3)第二次與第一次線(xiàn)圈中產(chǎn)生熱量之比.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖11-9所示,一個(gè)U形導(dǎo)體框架,其寬度L=1m,框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計(jì)。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)與U形框架的平面垂直。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab,其質(zhì)量為m=0.5kg,有效電阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能無(wú)摩擦地滑動(dòng),求:
 。1)由靜止釋放導(dǎo)體,導(dǎo)體ab下滑的最大速度vm;
 。2)在最大速度vm時(shí),在ab上釋放的電功率。(g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距,電阻,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運(yùn)動(dòng)并開(kāi)始計(jì)時(shí),若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求:
(1)5s末時(shí)電阻上消耗的電功率;
(2)金屬桿在5s末的運(yùn)動(dòng)速率;
(3)5s末時(shí)外力的功率.
  

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在磁感強(qiáng)度為B=T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放一個(gè)由導(dǎo)線(xiàn)組成的線(xiàn)框abcd,其中ab長(zhǎng)0.4m,bc長(zhǎng)0.4m,ab這段導(dǎo)線(xiàn)的質(zhì)量為100g,bc、ad導(dǎo)線(xiàn)的質(zhì)量忽略不計(jì),線(xiàn)框回路的總電阻為0.16Ω,線(xiàn)框可繞固定不動(dòng)的cd邊轉(zhuǎn)動(dòng),已知線(xiàn)框abcd從與cd在同一水平面內(nèi)開(kāi)始釋放,經(jīng)過(guò)0.4s轉(zhuǎn)到最低位置求ab到達(dá)最低位置時(shí)線(xiàn)框中的電流的瞬時(shí)值.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖2所示,水平面上固定有平行導(dǎo)軌,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。同種合金做的導(dǎo)體棒ab、cd橫截面積之比為2∶1,長(zhǎng)度和導(dǎo)軌的寬均為L,ab的質(zhì)量為m,電阻為r,開(kāi)始時(shí)ab、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止,不計(jì)摩擦,F(xiàn)在給ab一個(gè)向右的瞬時(shí)速度v,在以后的運(yùn)動(dòng)中,求cd的最大加速度am是多少?

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