【題目】某空間存在以ab,cd為邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里,區(qū)域?qū)挒?/span>L1,現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi),它的短邊與ab重合,長度為L2,長邊長度為2L1,某時刻線框以初速度v0沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場區(qū)域,同時某人對線框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不變.設(shè)該線框的電阻為R,則從線框開始進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中,人對線框作用力做的功等于________________

【答案】

【解析】本題中線框的運(yùn)動過程分為三段:①右邊進(jìn)入磁場到右邊離開磁場;②從右邊離開磁場到左邊進(jìn)入磁場;③從左邊進(jìn)入磁場到左邊離開磁場.

在過程①、③中,穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,線路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,線框所受安培力 ,又因?yàn)榫框做勻速運(yùn)動,所以人對線框的作用力與線框所受安培力等大反向,人對線框作用力做的功為:

在過程②中,通過線框的磁通量不變,無感應(yīng)電流,線框不受安培力,人對線框的作用力也為零.所以,人對線框做的功為:.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距L、底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧的下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,如圖所示,除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放.則(  )

A. 釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g

B. 金屬棒向下運(yùn)動時,流過電阻R的電流方向?yàn)?/span>a→b

C. 金屬棒的速度為v時,所受安培力F=

D. 電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,兩光滑平行金屬長導(dǎo)軌a、b與水平面間的夾角θ=30°,相距L=1.0m,a、b下端連接阻值R=1.0Ω的電阻,導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量m=0.20kg、阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌平行的絕緣細(xì)線跨過光滑定滑輪連接金屬棒與質(zhì)量M=0.30kg的物體,細(xì)線處于伸直狀態(tài)。t=0時,對物體施加向下的力F,使物體由靜止開始運(yùn)動,t=0.3s時撤去F,金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖乙。不計(jì)導(dǎo)軌電阻,重力加速度g取10m/s2。

(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

(2)求t=0.2s時,力F的瞬時功率 ;

(3)以物體與金屬棒為系統(tǒng),求0—0.6s內(nèi)該系統(tǒng)機(jī)械能的變化量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的水平方向的圓筒形區(qū)域內(nèi)存在垂直于橫截面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,圓筒橫截面半徑為R,圓筒長為2R。在磁場區(qū)域右側(cè)有一邊長為2R的正方形截面aa’bb’的矩形收集盒,收集盒長為3R, 盒子的左側(cè)面是空的,上表面abcd、下表面a’b’c’d’使用金屬材料,其余表面為絕緣材料,上下表面間加電壓。在圓筒形區(qū)域的最低處有一條平行于圓筒形磁場軸線的狹縫oo’, 狹縫oo’a’b’平行等高,大量帶電粒子從狹縫中均勻射出,射出速度方向均在垂直于圓筒形磁場軸線,大小均為v0;粒子經(jīng)過磁場后均能沿垂直于軸線從圓筒形磁場右側(cè)出來,恰好水平向右全部進(jìn)入矩形收集盒,當(dāng)粒子碰到下板后其所帶電荷被中和同時被收集,粒子打到右側(cè)面cc’dd’時會發(fā)光同時被收集。不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用,忽略電場的邊緣效應(yīng)。求:

1)判斷粒子的電性并求粒子的比荷;

2)若如圖乙正視圖=300向左上方進(jìn)入的粒子經(jīng)磁場、電場后恰好擊中盒的下板右邊緣,則上、下兩表面間的電壓為多少?

3)在收集盒上以a’為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系a’—XYZ, 在狹縫oo’中點(diǎn)處飛出的如圖乙=450向左上方進(jìn)入的粒子經(jīng)磁場、電場后打在收集盒上的位置坐標(biāo)是多少?

4)若單位時間內(nèi)射入的粒子數(shù)為n,粒子質(zhì)量為m0,則右側(cè)面單位時間內(nèi)收集的粒子總質(zhì)量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線是某電場的等勢線.一帶電粒子只在電場力作用下恰能沿實(shí)線從A點(diǎn)飛到C點(diǎn),

 

A. 粒子一定帶負(fù)電

B. 粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能

C. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度

D. 粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)電場力所做的功大于從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場力所做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在機(jī)場和火車站可以看到對行李進(jìn)行安全檢查用的水平傳送帶如圖所示,當(dāng)旅客把行李放在正在勻速運(yùn)動的傳送帶上后,傳送帶和行李之間的滑動摩擦力使行李開始運(yùn)動,隨后它們保持相對靜止,行李隨傳送帶一起勻速通過檢測儀器接受檢查,設(shè)某機(jī)場的傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.4m/s,某行李箱的質(zhì)量為5kg,行李箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2,當(dāng)旅客把這個行李箱小心地放在傳送帶上,通過安全檢查的過程中,g取10m/s2,則( )

A.開始時行李的加速度為2m/s2

B.行李到達(dá)B點(diǎn)時間為2s

C.傳送帶對行李做的功為0.4J

D.傳送帶上將留下一段摩擦痕跡,該痕跡的長度是0.03m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ab為一金屬桿,它處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,可繞a點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動;S是以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)。在桿轉(zhuǎn)動過程中,桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸;A為電流表,其一端與金屬環(huán)相連,一端與a點(diǎn)良好接觸。當(dāng)桿沿順時針方向轉(zhuǎn)動時,某時刻ab桿的位置如圖所示,則此時刻 (  )

A. 有電流通過電流表,方向由cd;作用于ab的安培力向右

B. 有電流通過電流表,方向由cd;作用于ab的安培力向左

C. 有電流通過電流表,方向由dc;作用于ab的安培力向右

D. 無電流通過電流表,作用于ab的安培力為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,閉合開關(guān)S,將條形磁鐵兩次插入閉合線圈,第一次用0.2 s,第二次用0.4 s,并且兩次的起始和終止位置相同,則(  )

A. 第一次磁通量變化較大

B. 第一次G的最大偏角較大

C. 第一次經(jīng)過G的總電荷量較多

D. 若開關(guān)S斷開,G不偏轉(zhuǎn),故兩次均無感應(yīng)電動勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置

1)將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整、

2)用此裝置研究感應(yīng)電流方向時:將原線圈A插入副線圈B后,如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么在電鍵閉合的狀態(tài)下將滑動變阻器滑片迅速向左移動時,電流計(jì)指針(填向左偏、向右偏不偏

3)在閉合電鍵時,將原線圈A向下插入B中,線圈B對線圈A的作用力為_____力(填引力或斥力)

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