如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=16g、長(zhǎng)d=0.5m、寬L=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線框從高處自由落下,下落5m高度,下邊開始進(jìn)入一個(gè)跟線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知磁場(chǎng)區(qū)域的高度h=1.55m,線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速下落(g取10m/s2).問(wèn):(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?(2)線框下邊將要出磁場(chǎng)時(shí)的速率多大?
(1)B=0.4T(2)V=11m/s
(1)線圈下落由動(dòng)能定理,勻速進(jìn)入磁場(chǎng)受力平衡,B=0.4T(2)線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v,到下邊將要出磁場(chǎng)時(shí)只有重力做功,由動(dòng)能定理,v1=11m/s
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:計(jì)算題

(17分)如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用,從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng),測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)

(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng);
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足vv0x,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?
(4)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤出外力,畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角,導(dǎo)軌間距,所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為T,方向垂直斜面向上。將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為kg的相同金屬桿如圖放置在導(dǎo)軌上,甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界,甲乙相距也為,其中m。靜止釋放兩金屬桿的同時(shí),在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F,使甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小5m/s2,乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)即作勻速運(yùn)動(dòng)。(取m/s2

(1)求金屬桿甲的電阻R;
(2)以剛釋放時(shí),寫出從開始到甲金屬桿離開磁場(chǎng),外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系;
(3)若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場(chǎng),乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量J,試求此過(guò)程中外力F對(duì)甲做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

阻值為R的電阻和不計(jì)電阻的導(dǎo)線組成如圖所示的滑軌,滑軌與水平面成α角,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直滑軌所在的面,寬窄滑軌的寬度是二倍關(guān)系,一質(zhì)量為m電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab垂直滑軌放置,彼此接觸良好。不計(jì)導(dǎo)體棒與滑軌間的摩擦,導(dǎo)體棒從靠近電阻R處由靜止釋放,在滑至窄滑軌之前已達(dá)勻速,其速度為v,窄滑軌足夠長(zhǎng)。則下列說(shuō)法正確的是
A.導(dǎo)體棒進(jìn)入窄滑軌后,先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)后作勻速運(yùn)動(dòng)
B.導(dǎo)體棒在窄滑軌上勻速運(yùn)動(dòng)的速度為2v
C.導(dǎo)體棒在寬窄兩滑軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相同
D.導(dǎo)體棒在窄滑軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱功率是在寬滑軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱功率4倍

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端連接為θ=370的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌相距均為=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。金屬桿a、b質(zhì)量均為=0.1kg,電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余電阻不計(jì)。在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2,且B1=B2=0.5T。已知t=0時(shí)起,桿a在外力F1作用下由靜止開始水平向右運(yùn)動(dòng),桿在水平向右的F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F2="0.75+0.2t" (N)。(g取10m/s2

(1)通過(guò)計(jì)算判斷桿a的運(yùn)動(dòng)情況;
(2)從t=0時(shí)刻起,求1s內(nèi)通過(guò)桿b的電量;
(3)若t=0時(shí)刻起,2s內(nèi)作用在a棒上外力做功為 3.2J,則這段時(shí)間內(nèi)b棒上產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖15甲所示,兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,相距為L(zhǎng),一理想電流表和電阻R與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、有效電阻為r.t=0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)R的感應(yīng)電流隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過(guò)回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬時(shí)變化率以及a、b兩端的電壓U和通過(guò)金屬棒的電荷量q隨時(shí)間t變化的圖象中正確的是(設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,線圈由位置A開始自由下落,如果在運(yùn)動(dòng)中受到的磁場(chǎng)力總小于重力,則它通過(guò)A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)(B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場(chǎng)中),加速度的關(guān)系正確的為(    )

A.a(chǎn)A>aB>aC>aD     B.a(chǎn)A=aC>aB=aD
C.a(chǎn)A=aC>aD>aB   D.a(chǎn)A=aC>aB>aD

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,空間存在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B="1" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab、cd是相互平行間距L="1" m的長(zhǎng)直導(dǎo)軌,它們處在同一水平面內(nèi),左邊通過(guò)金屬桿ac相連,質(zhì)量m="1" kg的導(dǎo)體棒MN水平放置在導(dǎo)軌上,已知MN與ac的總電阻R="0.2" Ω,其他電阻不計(jì).導(dǎo)體棒MN通過(guò)不可伸長(zhǎng)細(xì)線經(jīng)光滑定滑輪與質(zhì)量也為m的重物相連,現(xiàn)將重物由如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)釋放后與導(dǎo)體棒MN一起運(yùn)動(dòng),并始終保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,其他摩擦不計(jì),導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),重物離地面足夠高,重力加速度g取10 m/s2.

(1)請(qǐng)定性說(shuō)明:導(dǎo)體棒MN在達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)前,速度和加速度是如何變化的;到達(dá)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)MN受到的哪些力合力為零,并在圖乙中定性畫出棒從靜止至勻速的過(guò)程中所受的安培力大小隨時(shí)間變化的圖象(不需說(shuō)明理由及計(jì)算達(dá)到勻速的時(shí)間).
(2)若已知重物下降高度h="2" m時(shí),導(dǎo)體棒恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中ac邊產(chǎn)生的焦耳熱Q="3" J,求導(dǎo)體棒MN的電阻值r.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

兩根相距為L(zhǎng)=1m的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌如圖所示放置,一組導(dǎo)軌水平,另一組平行導(dǎo)軌與水平面成37°角,拐角處連接一阻值為R=1Ω的電阻。質(zhì)量均為m=1kg的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,導(dǎo)軌電阻不計(jì),兩桿的電阻均為R=1Ω。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),靜止的cd桿所受摩擦力為最大靜摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s2. 可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)

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