一個傾角為的光滑斜面,在寬度為L的區(qū)域中存在著磁感強度B的勻強磁場,其方向豎直向上.將一個電阻為R,邊長為a,質(zhì)量為m的導(dǎo)體框沿斜面向上以速度v勻速通過磁場區(qū)域,如圖所示,在a>L,a<L兩種情況下,線框通過磁場時,外力對線框所做的功分別為多少?
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖12-9所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬度都是l,相間排列,所有這些磁場都以相同的速度向右勻速運動,這時跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動.設(shè)金屬框的總電阻為R,運動中所受到的阻力恒為Ff,金屬框的最大速度為vm,則磁場向右勻速運動的速度v可表示為(  )

圖12-9
A.v=(B2L2vmFfR)/B2L2B.v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2
C.v=(4B2L2vmFfR)/4B2L2D.v=(2B2L2vm+FfR)/2B2L2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(12分)如圖甲所示,某人設(shè)計了一種振動發(fā)電裝置,它的結(jié)構(gòu)是一個半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中,磁場中的磁感線均沿半徑方向均勻分布,從右側(cè)觀察如圖乙所示。已知線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為0.2T,線圈總電阻為2Ω,它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L。外力推動與線圈相連的P端使其做往復(fù)運動,線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈位移隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示(線圈位移取向右為正)。
(1)在丁圖中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖象(在乙圖中取逆時針電流為正〉;
(2)求每一次推動線圈運動過程中作用力的大。
(3)若不計摩擦等損耗,求該發(fā)電機的輸出功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

足夠長的豎直光滑金屬平行導(dǎo)軌寬1m,放在B=0.4T的水平勻強磁場中,如圖連接,電池的電動勢E=13V,內(nèi)阻r=0.1,金屬桿ab的質(zhì)量m=0.2kg,在桿的中點用細繩系一球,其質(zhì)量M=1kg,密度為ρ=5g/.電阻R=0.3,其余電阻不計.開始球全浸在足夠深的水中,不計水的阻力,取g=10m/.當(dāng)k閉合后,問:

①球在水中如何運動?其穩(wěn)定速度多大?
②當(dāng)球出水后,又如何運動?其穩(wěn)定速度多大?

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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



相距為L的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成θ角放置。上端連接一阻值為R的電阻,其余電阻不計.整個裝置處在方向豎直向上的勻強磁場中,磁感強度為B,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體MN垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,如圖所示,F(xiàn)由靜止釋放導(dǎo)體MN,求:
(1)MN可達的最大速度vm;
(2)當(dāng)MN速度v=vm/3時的加速度a;
(3)回路產(chǎn)生的最大電功率Pm

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為0.10kg,用絕緣細線懸掛后,恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸,導(dǎo)軌上還放有質(zhì)量為0.20kg的另一導(dǎo)體棒cd,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中。將ab棒向右拉起0.80m高,無初速釋放,當(dāng)ab棒第一次經(jīng)過平衡位置向左擺起的瞬間,cd棒獲得的速度是0.50m/s。在ab棒第一次經(jīng)過平衡位置的過程中,通過cd棒的電荷量為1C?諝庾枇Σ挥嫞亓铀俣g取10m/s2,求:

(1)ab棒向左擺起的最大高度;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度;
(3)此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖12-3-13所示,平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一阻值為R的電阻,勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,方向垂直軌道所在平面,一根長直金屬棒與軌道成角放置.當(dāng)金屬棒以垂直棒的恒定速度沿金屬軌道滑行時,電阻R中的電流大小為________,方向為__________.(不計軌道與棒的電阻)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g,用絕緣細線懸掛后,恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)體棒cd,整個裝置處于豎直向上的磁感強度B=0.2T的勻強磁場中,現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當(dāng)ab第一次擺到最低點與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處,求:
cd棒獲得的速度大;
⑵瞬間通過ab棒的電量;
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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