正方形閉合金屬線框，邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R，在豎直平面內(nèi)以水平初速度在垂直于框面的水平磁場中，運動一段時間后速度恒定為v，運動過程中總有兩條邊處在豎直方向，即線框不轉(zhuǎn)動，如圖所示。已知磁場的磁感應強度在豎直方  向按規(guī)律逐漸增大，k為常數(shù)。試求水平初速度的大小。


解析:

線框在運動過程中，兩豎直邊產(chǎn)生的感應電動勢互相抵，兩水平邊豎直分速度產(chǎn)生感應電動勢。設線框的豎直分速度為，感應電動勢為

感應電流為

兩條豎直邊所受安培力互相抵消，當速度達到恒定時，有，得

根據(jù)速度合成的平行四邊形定則有。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?棗莊一模）如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R0在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與 線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一髙度處由 靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的v-t圖象，圖象中內(nèi)均為已知量．重力加速度為g不計空氣阻力．下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?防城港模擬）如圖，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)，MN和M'N'是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直，現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，下圖是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的速度一時間圖象，圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量．


求：
（1）金屬框的邊長；
（2）磁場的磁感應強度；
（3）金屬線框在整個下落過程中所產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的邊長為10cm的正方形閉合金屬線框，線框的質(zhì)量為m=0.02Kg，電阻為R=0.1Ω．在線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，經(jīng)0.2s開始進入磁場，圖乙是線框由靜止開始下落的速度一時間圖象．空氣阻力不計，g取10m/s2求：
（1）金屬框剛進入磁場時的速度；
（2）磁場的磁感應強度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖（1）所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的邊長為l的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的cd邊平行，磁場方向與線框平面垂直，現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，如圖（2）是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的v-t圖象，圖象中v1、v2、v3均為已知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：
（1）磁場的磁感應強度；
（2）金屬線框從靜止開始下落至速度達到v3過程所經(jīng)歷的時間；
（3）金屬線框在整個下落過程中所產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津模擬）如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，底邊bc水平，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R．在金屬線框的下方有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的上下邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現(xiàn)金屬線框從磁場上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過磁場區(qū)域瞬間的速度-時間圖象，圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量，重力加速度為g，忽略空氣阻力．求：
（1）金屬框的邊長以及磁場的磁感應強度；
（2）金屬線框在離開磁場過程中所產(chǎn)生的熱量．

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