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        1. 如圖甲所示,一正方形單匝線框abcd放在光滑絕緣水平面上,線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R,該處空間存在一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其右邊界MN平行于ab,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,已知
          t0
          時(shí)刻B=
          B0
          .問(wèn):
          (1)若線框保持靜止,則在時(shí)間
          t0
          內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為多少?
          (2)若線框從零時(shí)刻起,在一水平拉力作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,經(jīng)過(guò)時(shí)間
          t0
          線框cd邊剛要離開(kāi)邊界MN,則在此過(guò)程中拉力做的功為多少?(設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為I)
          王怡同學(xué)解法:由勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,經(jīng)過(guò)時(shí)間
          t0
          線框的位移為s=
          1
          2
          a
          t20
          ;由牛頓第二定律:F-
          B0
          IL=ma;所以W=Fs=
          1
          2
          m
          a2
          t20
          +
          1
          2
          B0
          ILa
          t20
          .你認(rèn)為王怡同學(xué)的解法是否正確,若不正確,請(qǐng)你寫(xiě)出正確的解法.
          (1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=
          △φ
          △t
          =
          L2B0
          t0
          ,
          感應(yīng)電流為 I=
          E
          R
          =
          L2B0
          Rt0

          故在時(shí)間
          t0
          內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt0=
          L4
          B20
          Rt0

          (2)王怡同學(xué)解法不正確.
          正確解法:由勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0線框的位移 s=
          1
          2
          a
          t20

          線框處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力的合力為零,則根據(jù)牛頓第二定律得;F=ma,
          所以W=Fs=
          1
          2
          ma2
          t20

          答:
          (1)若線框保持靜止,則在時(shí)間
          t0
          內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為
          L4
          B20
          Rt0

          (2)王怡同學(xué)的解法不正確,正確解法見(jiàn)上.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          一閉合線圈垂直置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示,則線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖線是下圖中的( 。
          A.B.C.D.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

          (A)兩根足夠長(zhǎng)的光滑的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),上端接有如圖所示的電路,電路中各電阻的阻值均為R,電容器的電容為C.有一個(gè)質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻同也為R的導(dǎo)體棒ab,水平跨接在兩金屬導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好且可無(wú)摩擦地滑動(dòng).空間存在著垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.導(dǎo)體棒在豎直向上的拉力作用下,以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,不計(jì)空氣的阻力.求:
          (1)拉力F的大小;
          (2)在ab向上運(yùn)動(dòng)距離為h的過(guò)程中整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
          (3)電容器左右兩板那一板帶正電,所帶的電荷量q為多少?

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

          水平面中的平行導(dǎo)軌P、Q相距L,它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖所示,直導(dǎo)線ab放在P、Q上與導(dǎo)軌垂直相交,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面.若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P相連的電容器極板上帶負(fù)電荷,則ab向______沿導(dǎo)軌滑動(dòng);如電容器的帶電荷量為Q,則ab滑動(dòng)的速度v=______.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

          如圖所示,水平地面上方有一高度為H、上、下水平界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.矩形導(dǎo)線框ab邊長(zhǎng)為l1,bc邊長(zhǎng)為l2,導(dǎo)線框的質(zhì)量為m,電阻為R.磁場(chǎng)方向垂直于線框平面向里,磁場(chǎng)高度H>l2.線框從某高處由靜止落下,當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度方向向下、大小為
          3g
          5
          ;當(dāng)線框的cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),線框的加速度方向向上、大小為
          g
          5
          .在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線框平面位于豎直平面內(nèi),上、下兩邊總平行于PQ.空氣阻力不計(jì),重力加速度為g.求:
          (1)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),通過(guò)線框?qū)Ь中的電流;
          (2)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度大;
          (3)線框abcd從全部在磁場(chǎng)中開(kāi)始到全部穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)線框?qū)Ь橫截面的電荷量.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大小為υ,則金屬棒ab在這一過(guò)程中( 。
          A.加速度大小為
          v2
          2L
          B.下滑位移大小為
          qR
          BL
          C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLυ
          D.受到的最大安培力大小為
          B2L2υ
          R
          sinθ

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,水平放置、足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒ab,ab棒有電阻,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)軌的一端接一滑動(dòng)變阻器R,電路中還連接理想電表,整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.現(xiàn)使ab以速度υ向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),改變滑動(dòng)變阻器的阻值,則電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的關(guān)系圖線為下面的哪個(gè)圖線?( 。
          A.B.C.D.

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

          如圖為一電梯簡(jiǎn)化模型,導(dǎo)體棒ab架在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間加有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T.導(dǎo)體棒ab通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩與電梯箱體相連,所有摩擦都不計(jì),已知ab棒的長(zhǎng)度為l=10m,質(zhì)量不計(jì),通過(guò)的電流大小為I,電梯箱體質(zhì)量為m=100km,求:
          (1)為了能提起電梯箱體,導(dǎo)體棒ab中的電流方向應(yīng)朝哪?大小至少為多少?
          (2)現(xiàn)使導(dǎo)體棒以恒定的功率P(即安培力的功率)從靜止運(yùn)行,試通過(guò)列式分析ab棒中電流的大小如何變化?
          (3)若在題(2)中P=5000W,電梯箱體上升h=1m高度時(shí),運(yùn)行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),則此過(guò)程電梯運(yùn)行的時(shí)間為多少?

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          科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

          如圖一所示,虛線a′b′c′d′內(nèi)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下.矩形閉合金屬線框abcd以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng).圖二所給出的是金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置,則金屬線框的速度不可能為零的位置是(  )
          A.B.
          C.D.

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          同步練習(xí)冊(cè)答案