如圖所示，一邊長(zhǎng)為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬框放置在傾角為θ的光滑絕緣斜面的底端，并用細(xì)線(xiàn)通過(guò)輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為M的重物相連。磁場(chǎng)的方向垂直金屬框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小只隨y方向變化，規(guī)律為，k為大于零的常數(shù)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框總有兩條邊與y軸平行，且金屬框不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)金屬框沿y軸方向運(yùn)動(dòng)距離為h時(shí)速度達(dá)到最大。不計(jì)空氣阻力，斜面和磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，重力加速度為g。求：

⑴金屬框的最大速度；

⑵金屬框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱；

⑶金屬框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，通過(guò)金屬框橫截面的電量。

 

 

 

 

 

 

【答案】

 ⑴達(dá)到最大速度時(shí)，金屬框及物體的加速度為零，有：

Mg=T    T=mgsin37°+F   F=(B2-B1)IL=KIL2   

解以上方程，可解得：

⑵設(shè)產(chǎn)生的焦耳熱為Q，根據(jù)能量守恒定律，有

得：

⑶       解得：

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?佛山二模）如圖所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，勻速穿過(guò)寬2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t=0，則在下圖中，能正確反映線(xiàn)框感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是（規(guī)定線(xiàn)框中電流沿逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎ā　。?/div>

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬框放置在傾角為θ的光滑絕緣斜面的底端，并用細(xì)線(xiàn)通過(guò)輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為M的重物相連．磁場(chǎng)的方向垂直金屬框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小只隨y方向變化，規(guī)律為B=B0+ky，k為大于零的常數(shù)．假設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框總有兩條邊與y軸平行，且金屬框不轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)金屬框沿y軸方向運(yùn)動(dòng)距離為h時(shí)速度達(dá)到最大．不計(jì)空氣阻力，斜面和磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，重力加速度為g．求：
（1）金屬框的最大速度；
（2）金屬框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）金屬框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，通過(guò)金屬框橫截面的電量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)框abcd，從某高度處自由下落，在其下方有一個(gè)寬度大于L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列過(guò)程中產(chǎn)生電流的是（　�。�
A、線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程B、線(xiàn)框全部進(jìn)入磁場(chǎng)到開(kāi)始出磁場(chǎng)的過(guò)程C、線(xiàn)框出磁場(chǎng)的過(guò)程D、運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬框豎直放置在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直方框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨y的變化規(guī)律為B=B0+ky（k為恒定常數(shù)且大于零），同一水平面上磁感應(yīng)強(qiáng)度相同．現(xiàn)將方框從y=0處自由下落，重力加速度為g，設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣阻力，則方框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?!--BA-->
 
（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），方框最終運(yùn)動(dòng)的速度大小為
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)圈abcd繞對(duì)稱(chēng)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，匝數(shù)為N，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A、開(kāi)始時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大B、開(kāi)始時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率最大C、轉(zhuǎn)過(guò)900時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D、轉(zhuǎn)過(guò)900時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向發(fā)生變化

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