如圖所示,正方形線框abcd放在光滑絕緣的水平面上,其邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.5Ω,M、N分別為線框ad、bc邊的中點.圖示兩個虛線區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和向上的勻強磁場,磁感應強度均為B=1T,PQ為其分界線.線框從圖示位置以速度v0=2m/s勻速向右滑動,當MN與PQ重合時,線框的速度v1=1m/s,此時立刻對線框施加一沿運動方向的水平拉力,使線框勻速運動直至完全進入右側(cè)勻強磁場區(qū)域.求:

(1)線框由圖示位置運動到MN與PQ重合的過程中磁通量的變化量;
(2)線框運動過程中最大加速度的大;
(3)線框在圖示位置起直至完全進入右側(cè)勻強磁場區(qū)域運動過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱.
(1)0.25Wb (2) (3)1.25J

試題分析:(1)MN與PQ重合時,穿過線框的磁通量為零,故磁通量的變化量為
   
(2)cd邊剛過PQ的瞬間,線框中的感應電動勢 
感應電流的大小為  
線框所受安培力的大小為F=2BIL=2´1´4´0.5N=4N 
線框加速度的大小為 
(3)MN到達PQ前,由能量守恒可知,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為

MN與PQ重合的時刻,線框中的感應電動勢 
MN經(jīng)過PQ后,線框中產(chǎn)生的焦耳熱 
故在整個運動過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為
點評:當線框靠慣性進入右側(cè)磁場階段,電流是變化的,要根據(jù)功能關(guān)系算出產(chǎn)生的焦耳熱,外力作用下勻速進入右側(cè)磁場階段,電流不變,用焦耳定律算出焦耳熱。
練習冊系列答案
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夏天將到,在北半球,當我們抬頭觀看教室內(nèi)的電扇時,發(fā)現(xiàn)電扇正在逆時針轉(zhuǎn)動。金屬材質(zhì)的電扇示意圖如圖,由于電磁場的存在,下列關(guān)于A、O兩點的電勢及電勢差的說法,正確的是(  )

A.A點電勢比O點電勢高
B.A點電勢比O點電勢低
C.A點電勢比O點電勢相等
D.扇葉長度越短,轉(zhuǎn)速越快,兩點間的電勢差數(shù)值越大

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飛機在北半球的上空以速度v水平飛行,飛機機身長為a,翼展為b;該空間地磁場磁感應強度的水平分量為B1,豎直分量為B2;駕駛員左側(cè)機翼的端點用A表示,右側(cè)機翼的端點用B表示,用E表示飛機產(chǎn)生的感應電動勢,則(   )
A.E=B1vb,且A點電勢低于B點電勢B.E=B1vb,且A點電勢高于B點電勢
C.E=B2vb,且A點電勢低于B點電勢D.,且A點電勢高于B點電勢

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,光滑的平行導軌傾角為θ,處于垂直導軌平面磁感應強度為B的勻強磁場中,導軌中接入電動勢為E. 內(nèi)阻為r的直流電源,電路中有一阻值為R的電阻,其余電阻不計,將質(zhì)量為m. 長度為L的導體棒由靜止釋放,求導體棒在釋放瞬間的加速度的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,磁感應強度為B的勻強磁場有理想邊界,用力將矩形線圈從有邊界的磁場中勻速拉出,在其他條件不變的情況下(    )
A.速度越大,拉力做功越多
B.線圈邊長L1越大,拉力做功越多
C.線圈邊長L2越大,拉力做功越多
D.線圈電阻越大,拉力做功越多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

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【2012? 北京市西城區(qū)期末】如圖所示,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,兩軌道間的寬度L=0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應強度大小B=0.40T,方向豎直向下的勻強磁場中。質(zhì)量m=0.50kg的導體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下,導體棒由靜止開始運動,導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計軌道和導體棒的電阻,不計空氣阻力。

(1)若力F的大小保持不變,且F=1.0N。求
a.導體棒能達到的最大速度大小vm;
b.導體棒的速度v=5.0m/s時,導體棒的加速度大小a。
(2)若力F的大小是變化的,在力F作用下導體棒做初速度為零的勻加速直線運動,加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導體棒的瞬間開始計時,經(jīng)過時間t=2.0s,求力F的沖量大小I。

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