平面始終處于紙面內(nèi),g取10m/s2。求:
(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小;
(2)線框從開始運動到最高點所用的時間;
(3)線框落地時的速度的大小。
(1)(2)0.9s(3)
(1)設(shè)線框到達(dá)磁場邊界時速度大小為v,由機械能守恒定律可得
    ①   (2分)
代入數(shù)據(jù)解得
      ②   (1分)
線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時,感應(yīng)電流
     ③ (2分)
線框恰好做勻速運動,有
      ④(2分)
代入數(shù)據(jù)解得
      ⑤ (1分)
(2)設(shè)線框進(jìn)入磁場之前運動時間為,有
       ⑥ (2分)
代入數(shù)據(jù)解得
       ⑦(1分)
線框進(jìn)入磁場過程做勻速運動,所用時間
         ⑧ (1分)
此后輕繩拉力消失,線框做豎直上拋運動,到最高點時所用時間
       ⑨(1分)
線框從開始運動到最高點,所用時間
   ⑩(1分)
(3)線框從最高點下落到磁場邊界時速度大小不變,線框所受安培力大小也不變,即
     11   (2分)
(用文字說明或列出方程式均可給分)
因此,線框穿出磁場過程還是做勻速運動,離開磁場后做豎直下拋運動,
由機械能守恒定律可得
  12 (2分)
代入數(shù)據(jù)解得線框落地時的速度
    13 (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示,足夠長的光滑平行導(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)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,導(dǎo)軌的MP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間的關(guān)系圖象如圖乙所示,不計導(dǎo)軌電阻,g = 10m/s2。計算結(jié)果可以保留根號。求:

(1)磁感應(yīng)強度B的大小;
(2)在0.6s內(nèi)通過電阻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 來源:不詳 題型:問答題

(12分)如圖所示,邊長為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)強度大小為B=0.50T有界勻強磁場中,線框的總電阻為R=1.0Ω,線框的右邊與磁場邊界平行。
(1)若用一水平外力將線框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場區(qū)域,求將線框完全拉出磁場區(qū)域的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
(2)若線框以ab邊為軸逆時針在磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角速度ω=100rad/s,求線框中產(chǎn)生的熱功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖 ?所示光滑平行金屬軌道abcd,軌道的水平部分bcd處于豎直向上的勻強磁場中,bc部分平行導(dǎo)軌寬度是cd部分的2倍,軌道足夠長。將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道的ab段和cd段。P棒位于距水平軌道高為h的地方,放開P棒,使其自由下滑,求P棒和Q棒的最終速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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)入勻強磁場,第二次又以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強磁場.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 來源:不詳 題型:問答題

如圖11-9所示,一個U形導(dǎo)體框架,其寬度L=1m,框架所在平面與水平面的夾用α=30°。其電阻可忽略不計。設(shè)勻強磁場與U形框架的平面垂直。勻強磁場的磁感強度B=0.2T。今有一條形導(dǎo)體ab,其質(zhì)量為m=0.5kg,有效電阻R=0.1Ω,跨接在U形框架上,并且能無摩擦地滑動,求:
 。1)由靜止釋放導(dǎo)體,導(dǎo)體ab下滑的最大速度vm;
 。2)在最大速度vm時,在ab上釋放的電功率。(g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距,電阻,導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌電阻忽略不計,整個裝置處在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿,使之由靜止起做勻加速運動并開始計時,若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求:
(1)5s末時電阻上消耗的電功率;
(2)金屬桿在5s末的運動速率;
(3)5s末時外力的功率.
  

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在磁感強度為B=T、方向豎直向下的勻強磁場中,放一個由導(dǎo)線組成的線框abcd,其中ab長0.4m,bc長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,線框回路的總電阻為0.16Ω,線框可繞固定不動的cd邊轉(zhuǎn)動,已知線框abcd從與cd在同一水平面內(nèi)開始釋放,經(jīng)過0.4s轉(zhuǎn)到最低位置求ab到達(dá)最低位置時線框中的電流的瞬時值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖2所示,水平面上固定有平行導(dǎo)軌,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向豎直向下。同種合金做的導(dǎo)體棒abcd橫截面積之比為2∶1,長度和導(dǎo)軌的寬均為Lab的質(zhì)量為m,電阻為r,開始時ab、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止,不計摩擦。現(xiàn)在給ab一個向右的瞬時速度v,在以后的運動中,求cd的最大加速度am是多少?

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同步練習(xí)冊答案