如圖所示，長(zhǎng)L1=1.0m，寬L2=0.50m的矩形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m=0.20kg，電阻R=2.0Ω．其正下方有寬為H（H＞L2），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)在，讓導(dǎo)線框從cd邊距磁場(chǎng)上邊界h=0.70m處開始自由下落，當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)中，而ab尚未進(jìn)入磁場(chǎng)，導(dǎo)線框達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)．（不計(jì)空氣阻力，且g=10m/s2）
求（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中安培力做的功是多少？
（2）線框穿出磁場(chǎng)過程中通過線框任一截面的電荷量q是多少？
（1）設(shè)線框勻速時(shí)的速度大小為v，則：
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BL1v
感應(yīng)電流為 I=
E
R

線框所受的安培力大小為 F=BIL1
聯(lián)立得 F=
B2
L21
v
R

線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與安培力平衡，則得 mg=
B2
L21
v
R
①
線框由靜止到剛好進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，由動(dòng)能定理得 mg（L2+h）=
1
2
mv2②
聯(lián)立以上兩式解得：W=-0.8J
（2）電量 q=
.
I
?△t，
.
I
=
.
E
R
，
.
E
=
△Φ
△t
，△Φ=BL1L2
則得 q=
BL1L2
R

代入數(shù)據(jù)解得q=0.25C
答：
（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中安培力做的功是-0.8J．
（2）線框穿出磁場(chǎng)過程中通過線框任一截面的電荷量q是0.25C．
練習(xí)冊(cè)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

如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s，設(shè)插入方式相同，試求：
（1）兩次線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比？
（2）兩次線圈之中電流之比？
（3）兩次通過線圈的電量之比？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法正確的是（　�。�
A．穿過線圈中磁通量變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
B．穿過線圈中的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大
C．穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零
D．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)的位移x=9m時(shí)速度達(dá)到6m/s，此時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=2：1，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，求：
（1）棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，通過電阻R的電荷量q；
（2）金屬棒MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)所需外力隨時(shí)間變化的表達(dá)式；
（3）外力做的功WF．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的U型光滑導(dǎo)體框架的兩個(gè)平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.6m，導(dǎo)軌間接有定值電阻R=2Ω，框架平面與水平面之間的夾角為θ=37°，不計(jì)導(dǎo)體框架的電阻．整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T．導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=1Ω，垂直放在導(dǎo)軌上并由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒下滑距離為x=3.75m時(shí)速度達(dá)到v=4m/s．求：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37=0.8）
（1）導(dǎo)體棒ab下滑的最大加速度；
（2）導(dǎo)體棒ab下滑的最大速度；
（3）導(dǎo)體棒速度增加到4m/s過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，光滑的“Π”形金屬導(dǎo)體框豎直放置，質(zhì)量為m的金屬棒MN與框架接觸良好，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反，但均垂直于框架平面，分別處在abcd和cdef區(qū)域．現(xiàn)從圖示位置由靜止釋放金屬棒MN，金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域abcd后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的有（　　）
A．若B2=B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后將加速下滑
B．若B2=B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后仍將保持勻速下滑
C．若B2＜B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后可能先加速后勻速下滑
D．若B2＞B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后可能先減速后勻速下滑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長(zhǎng)直導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)線位于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，回路電阻R，將MN由靜止開始釋放后的一小段時(shí)間內(nèi)，MN運(yùn)動(dòng)的加速度可能是（　　）
A．保持不變B．逐漸減小C．逐漸增大D．無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

在如圖所示的傾角為θ的滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，
t1
時(shí)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)，此時(shí)線框恰好以速度
v1
做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
t2
時(shí)ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時(shí)線框又恰好以速度
v2
做勻速直線運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g，下列說法中正確的是（　�。�
A．線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度之比
v1
：
v2
=2：1
B．從
t1
到
t2
過程中，線框中通過的電流方向先是由盤a→d→c→b，然后是從a→b→c→d
C．從
t1
到
t2
過程中．線框克服安培力做功的大小等于重力勢(shì)能的減少量
D．從
t1
到
t2
，有
3mgsinθL
2
+
m(
v21
-
v22
)
2
的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

金屬滑桿ab連著一彈簧，水平地放置在兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef上，如圖所示，垂直cd與ef有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，合上開關(guān)S，彈簧伸長(zhǎng)2cm，測(cè)得電路中電流為5A，已知彈簧的勁度系數(shù)為20N/m，ab的長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.1m．求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案