在光滑的水平面上存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其寬度均為l，如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形線框，在水平恒力作用下，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)l，速度達(dá)到v0，進(jìn)人左邊磁場(chǎng)時(shí)恰好作勻速運(yùn)動(dòng)．求：

(1)當(dāng)ab邊剛越過(guò)中界線2時(shí)，線框的加速度．
(2)當(dāng)ab邊剛越過(guò)中界線2和邊界線3的中間位置時(shí)，線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，求線框從開(kāi)始進(jìn)人邊界線1到ab邊到達(dá)界線2、3中間位置的過(guò)程中，共產(chǎn)生多少熱量．
 
（1）3v02/2l       （2）

(1)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度達(dá)到v0的過(guò)程中，加速度大小a1=v02/2l．
在左邊磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡，即安培力等于拉力F，即F=BIl．
當(dāng)ab邊剛越過(guò)中界線2時(shí)，兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相加而產(chǎn)生感應(yīng)電流，其大小為
I’=2I，每邊受到的安培力都是原來(lái)的2倍．這時(shí)兩邊受的安培力都向左，與拉力F反向，這時(shí)的加速度大小為a=3a1=3v02/2l．
(2)當(dāng)ab邊剛越過(guò)中界線2和邊界線3的中間位置時(shí)，線框又恰好受力平衡，設(shè)這時(shí)的速度為v’，則4B2l2v’/R=F，這說(shuō)明v’=v0/4．
根據(jù)功能關(guān)系，線框從開(kāi)始進(jìn)人邊界線1到ab邊到達(dá)界線2、3中間位置的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量等于拉力F做的功與動(dòng)能減少量之和，
即．
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：計(jì)算題

（18分）
如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L，放在水平絕緣桌面上，半徑為R的l/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2 m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開(kāi)始時(shí)棒cd靜止在水平直導(dǎo)軌上，棒ab從圓弧頂端無(wú)初速度釋放，進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒(méi)有接觸并一直向右運(yùn)動(dòng)，最后兩棒都離開(kāi)導(dǎo)軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離之比為1:3。求：
（1）棒ab和棒cd離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度大小；
（2）棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度；
（3）兩棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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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，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里．線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求：

（1）線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2；
(2)線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v1；
（3）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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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）如圖甲所示，某人設(shè)計(jì)了一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場(chǎng)中的磁感線均沿半徑方向均勻分布，從右側(cè)觀察如圖乙所示。已知線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈總電阻為2Ω，它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L。外力推動(dòng)與線圈相連的P端使其做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，線圈切割輻向磁場(chǎng)中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示（線圈位移取向右為正）。
（1）在丁圖中畫(huà)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（在乙圖中取逆時(shí)針電流為正〉；
（2）求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作用力的大��；
（3）若不計(jì)摩擦等損耗，求該發(fā)電機(jī)的輸出功率。

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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，線框的總電阻為R=1.0Ω，線框的右邊與磁場(chǎng)邊界平行。
（1）若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，求將線框完全拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
（2）若線框以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，單匝線圈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：實(shí)驗(yàn)題

如圖12－4－13所示，電阻為R的矩形線框，長(zhǎng)為l，寬為a，在外力作用下，以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)時(shí)，外力做功為_(kāi)_________；當(dāng)時(shí)，外力做功為_(kāi)__________．

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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)線組成的線框abcd，其中ab長(zhǎng)0.4m，bc長(zhǎng)0.4m，ab這段導(dǎo)線的質(zhì)量為100g,bc、ad導(dǎo)線的質(zhì)量忽略不計(jì)，線框回路的總電阻為0.16Ω，線框可繞固定不動(dòng)的cd邊轉(zhuǎn)動(dòng)，已知線框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)線框中的電流的瞬時(shí)值.

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