如圖所示,電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd,邊長(zhǎng)ab=ad=L,質(zhì)量為m,從某一高度自由落下,通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度也為L(zhǎng),下落過(guò)程中線框平面始終保持在同一豎直面內(nèi),且ab邊始終水平.導(dǎo)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)就恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng),那么線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中ab兩點(diǎn)間的電壓為               .在線圈穿越磁場(chǎng)的全過(guò)程,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為           .(不考慮空氣阻力,重力加速度為g)

  ,

解析試題分析:(1)線框abcd的ab邊在勻速(設(shè)為)切割磁感線,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為,此時(shí)二力平衡:,由歐姆定律知,解得:,而,可得。
(2)解法一:線框穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間 
由焦耳定律,線框中產(chǎn)生的熱量
由以上各式解得:
解法二:根據(jù)能量守恒定律,線框以恒定速率通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,重力與線框所受安培力平衡,因此這一過(guò)程實(shí)質(zhì)是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程,所以此過(guò)程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為。
考點(diǎn):考查了電磁感應(yīng)定律、力的平衡、能量守恒定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來(lái),金屬環(huán)有一半處于水平且與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過(guò)程中,關(guān)于線拉力大小的下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.大于環(huán)重力mg,并逐漸減小
B.始終等于環(huán)重力mg
C.小于環(huán)重力mg,并保持恒定
D.大于環(huán)重力mg,并保持恒定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如圖,一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上,細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)。現(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放,環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置Ⅱ,設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2,重力加速度大小為g,則:

A. B.
C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

如圖所示,一單匝線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場(chǎng)。在此過(guò)程中,線圈的磁通量將   (選填“變大”或“變小”)。若上述過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為0.1s,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.2V,則線圈中的磁通量變化了          Wb。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

如圖所示是一種延時(shí)繼電器的示意圖,鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B。當(dāng)S1閉合時(shí),電磁鐵將吸引銜鐵D,使觸頭C接通電路工作。  

(1)如果閉合S2,當(dāng)S1斷開時(shí),由于電磁感應(yīng)作用,要延遲一段時(shí)間,彈簧才將銜鐵D拉起使觸頭C斷開電路,這種延遲是由于線圈    (填“A”或“B”)的作用。
(2)如果斷開S2,當(dāng)S1斷開時(shí),則    (填“仍有”或“無(wú)”)延時(shí)作用。  

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

金屬桿ABC處于磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(如圖所示).已知AB=BC=20cm,當(dāng)金屬桿在圖中標(biāo)明的速度方向運(yùn)動(dòng)時(shí),測(cè)得A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是3.0V,則可知移動(dòng)速度v=___  m/s ,其中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=__ __V.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

如圖所示電路,電感線圈L的自感系數(shù)足夠大,其直流電阻忽略不計(jì),LA、LB是兩個(gè)相同的燈泡,則(   )

A.S閉合瞬間.A、B同時(shí)亮,然后A逐漸變暗到熄滅,B變得更亮;S斷開瞬間,A亮一下才熄滅,B立即熄滅
B.S閉合瞬間,LA很亮,LB逐漸亮;S斷開瞬間,LA逐漸熄滅,LB立即熄滅
C.S閉合瞬間,LA、LB同時(shí)亮,然后LA熄滅,LB亮度不變;S斷開瞬間,LA亮一下才熄滅,LB立即熄滅;
D.S閉合瞬間,LA不亮,LB很亮;S斷開瞬間,LA、LB立即熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖(a)所示,兩條間距為h的水平虛線之間存在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖(b)中B-t圖象變化(圖中Bo已知),F(xiàn)有一個(gè)“日”字形剛性金 屬,線框ABCDEF,它的質(zhì)量為m,EF中間接有一開關(guān)S,開關(guān)S閉合時(shí)三條水平邊框的電阻均為R,其余各邊電阻不計(jì)。AB=CD=EF=L,AD=DE=h。用兩根輕質(zhì)的絕緣細(xì)線把線框豎直懸掛住,AB邊恰好在磁場(chǎng)區(qū)域M1 N1和M2N2的正中間,開始開關(guān)S處于斷開狀態(tài)。t0(未知)時(shí)刻細(xì)線恰好松弛,此后閉合開關(guān)同時(shí)剪斷兩根細(xì)線,當(dāng)CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界Mi Ni時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)(空氣阻力不計(jì))。求:
(1)t0的值;
(2)線框EF邊剛離開磁場(chǎng)下邊界M2N2時(shí)的速度;
(3)從剪斷細(xì)線到線框EF邊離開磁場(chǎng)下邊界M2N2的過(guò)程中金屬線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖,兩根相距l(xiāng)=1m平行光滑長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì),被固定在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌左端接有R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌垂直、方向相反的磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度d相同且為0.6m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=T、B2=0.8T,F(xiàn)有電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好,當(dāng)導(dǎo)體棒ab以m/s從邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)后始終作勻速運(yùn)動(dòng),求:

⑴導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)拉力的功率;
⑵導(dǎo)體棒ab經(jīng)過(guò)任意一個(gè)B2區(qū)域過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量;
⑶導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R兩端的電壓有效值。

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