在光滑的水平面上存在著兩個磁感應強度大小相等，方向相反的勻強磁場區(qū)域，其寬度均為l，如圖所示．一個質(zhì)量為m、邊長為l的正方形線框，在水平恒力作用下，從靜止開始運動l，速度達到v0，進人左邊磁場時恰好作勻速運動．求：

(1)當ab邊剛越過中界線2時，線框的加速度．
(2)當ab邊剛越過中界線2和邊界線3的中間位置時，線框又恰好做勻速運動，求線框從開始進人邊界線1到ab邊到達界線2、3中間位置的過程中，共產(chǎn)生多少熱量．
 
（1）3v02/2l       （2）

(1)從開始運動到速度達到v0的過程中，加速度大小a1=v02/2l．
在左邊磁場中運動時受力平衡，即安培力等于拉力F，即F=BIl．
當ab邊剛越過中界線2時，兩邊產(chǎn)生的感應電動勢相加而產(chǎn)生感應電流，其大小為
I’=2I，每邊受到的安培力都是原來的2倍．這時兩邊受的安培力都向左，與拉力F反向，這時的加速度大小為a=3a1=3v02/2l．
(2)當ab邊剛越過中界線2和邊界線3的中間位置時，線框又恰好受力平衡，設這時的速度為v’，則4B2l2v’/R=F，這說明v’=v0/4．
根據(jù)功能關系，線框從開始進人邊界線1到ab邊到達界線2、3中間位置的過程中產(chǎn)生的熱量等于拉力F做的功與動能減少量之和，
即．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）
如圖所示，電阻不計的兩光滑金屬導軌相距L，放在水平絕緣桌面上，半徑為R的l/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導軌部分處在磁感應強度為B，方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導軌且與導軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2 m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始時棒cd靜止在水平直導軌上，棒ab從圓弧頂端無初速度釋放，進入水平直導軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運動，最后兩棒都離開導軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點到桌面邊緣的水平距離之比為1:3。求：
（1）棒ab和棒cd離開導軌時的速度大小；
（2）棒cd在水平導軌上的最大加速度；
（3）兩棒在導軌上運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動．求：

（1）線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2；
(2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1；
（3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，足夠長的光滑平行導軌MN、PQ傾斜放置，兩導軌間距離為L=" 1.0" m，導軌平面與水平面間的夾角為θ = 30°，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的M、P兩端連接阻值為R =" 3.0" Ω的電阻，金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質(zhì)量m =" 0.20" kg，電阻r =" 0.50" Ω，重物的質(zhì)量M =" 0.60" kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑的距離與時間的關系圖象如圖乙所示，不計導軌電阻，g = 10m/s2。計算結(jié)果可以保留根號。求：

（1）磁感應強度B的大��；
（2）在0.6s內(nèi)通過電阻R的電量；
（3）在0.6s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。

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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端使其做往復運動，線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應電流，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小；
（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

（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

如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次又以速度2v勻速進入同一勻強磁場．求：

（1）第二次與第一次線圈中最大電流之比；
（2）第二次與第一次外力做功的最大功率之比；
（3）第二次與第一次線圈中產(chǎn)生熱量之比．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖12－4－13所示，電阻為R的矩形線框，長為l，寬為a，在外力作用下，以速度向右勻速運動，通過寬度為d，磁感應強度為B的勻強磁場．當時，外力做功為__________；當時，外力做功為___________．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示,在磁感強度為B=T、方向豎直向下的勻強磁場中，放一個由導線組成的線框abcd，其中ab長0.4m，bc長0.4m，ab這段導線的質(zhì)量為100g,bc、ad導線的質(zhì)量忽略不計，線框回路的總電阻為0.16Ω，線框可繞固定不動的cd邊轉(zhuǎn)動，已知線框abcd從與cd在同一水平面內(nèi)開始釋放，經(jīng)過0.4s轉(zhuǎn)到最低位置求ab到達最低位置時線框中的電流的瞬時值.

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