如圖甲所示，一邊長為L＝2.5m、質量為m＝0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度為B＝0.8T的有界勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平向左的力F作用下由靜止開始向左運動，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，在金屬線框被拉出的過程中：

（1）求通過線框導線截面的電量及線框的電阻；
（2）寫出水平力F隨時間變化的表達式；
（3）已知在這5s內力F做功為1.92J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）（3分）由圖象的面積可得：（1分）
                （2分）
（2）（7分）          （1分）
        （1分）
由圖象的斜率可得：        （1分）
      （1分）
         （1分）
   （1分）
         （1分）
（3）（4分）      （1分）
根據(jù)動能定理：  （2分）
          （1分）
考點：考查電磁感應
點評：難度中等，在電磁感應現(xiàn)象中，通過橫截面的電荷量由穿過閉合回路的磁通量的變化量決定，應首先明確圖像斜率的物理意義，這就要進行受力分析，公式推導

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一邊長為2.5m的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應強度為0.6T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合．在水平外力作用下線框由靜止開始經(jīng)過5s被勻加速拉出磁場．測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如乙圖所示．在金屬線框被拉出的過程中，通過線框導線橫截面的電量為
1.5
1.5
C，線框的電阻為
2.5
2.5
Ω，線框的加速度大小為
0.2
0.2
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?青浦區(qū)一模）如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界．從t=0時刻開始，線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場．圖乙為外力F隨時間變化的圖象，圖象中的F0、t0均為已知量，則t=t0時刻線框的速度v=
2l
t0
2l
t0
，t=
3
4
t0時刻線框的發(fā)熱功率P=
9F0l
4t0
9F0l
4t0
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?湖南模擬）如圖甲所示，一邊長為L，質量為m，電阻為R的正方形金屬框豎直放置在磁場中，磁場方向垂直方框平面，磁感應強度的大小隨y的變化規(guī)律為B=BH+ky，k為恒定常數(shù)，同一水平面上磁感應強度相同．現(xiàn)將方框從如圖所示位置自由下落，重力加速度為g，不計空氣阻力，設磁場區(qū)域足夠大．
（1）判定方框中感應電流的方向；
（2）通過計算確定方框最終運動的狀態(tài)；
（3）圖乙為感應電動勢E隨下降高度y的變化圖象，求方框從初位置下落H高度時產(chǎn)生的熱量Q．

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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，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界，磁場磁感應強度為B．從t=0時刻開始，線框在一水平向右的拉力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場．圖乙為拉力F隨時間變化的圖象，圖象中的F0、t0均為已知量．則t=
1
2
t0時刻線框中電流I=
 
；t=
4
5
t0時刻線框的發(fā)熱功率P熱=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一邊長為L，質量為m，電阻為R的正方形金屬框豎直放置在磁場中，磁場方向垂直方框平面，磁感應強度的大小隨y的變化規(guī)律為B=B0+ky，k為恒定常數(shù)，同一水平面上磁感應強度相同．現(xiàn)將方框從如圖所示位置自由下落，重力加速度為g，不計空氣阻力，設磁場區(qū)域足夠大．
（1）判定方框中感應電流的方向；
（2）通過計算確定方框最終運動的狀態(tài)；
（3）乙圖為金屬框中感應電動勢E與y的關系圖．請求出金屬框下落H高度過程中產(chǎn)生的內能Q．

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