如圖(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量1kg的單匝均勻正方形銅線框,在1位置以速度v0=2m/s進入勻強磁場時開始計時t=0,此時線框中感應(yīng)電動勢0.8V,在t=3s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖(b)所示,那么恒力F的大小為_______ N,線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為________ m/s。
0.25 ;1
解答:解:在t=1-3s內(nèi),線框做勻加速運動,沒有感應(yīng)電流,線框不受安培力,則有  F=ma,由速度-時間圖象的斜率表示加速度,求得 a=m/s2=0.5m/s2,則得F=0.5N.
由b圖象看出,在t=3s時刻線框到達2位置開始離開勻強磁場時與線框進入時速度相同,則線框出磁場與進磁場運動情況完全相同,則知線框完全離開磁場的瞬間位置3速度與t=1s時刻的速度相等,即為1m/s.故線框完全離開磁場的瞬間位置3速度為1m/s.
故答案為:0.5 ,1
點評:本題要抓住速度-時間圖象的斜率表示加速度.根據(jù)加速度的變化判斷物體的受力情況.還注意分析線框出磁場與進磁場運動情況的關(guān)系,就能正確解答.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場有理想邊界,用力將矩形線圈從有邊界的磁場中勻速拉出,在其他條件不變的情況下(    )
A.速度越大,拉力做功越多
B.線圈邊長L1越大,拉力做功越多
C.線圈邊長L2越大,拉力做功越多
D.線圈電阻越大,拉力做功越多

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab,垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,并處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,不計其他電阻。

(1)調(diào)節(jié)Rx=R,釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時,求通過棒的電流I及棒的速率v。
(2)改變Rx,待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后,將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間,若它能勻速通過,求此時的Rx。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

【2012? 北京市西城區(qū)期末】如圖所示,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,兩軌道間的寬度L=0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應(yīng)強度大小B=0.40T,方向豎直向下的勻強磁場中。質(zhì)量m=0.50kg的導(dǎo)體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下,導(dǎo)體棒由靜止開始運動,導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計軌道和導(dǎo)體棒的電阻,不計空氣阻力。

(1)若力F的大小保持不變,且F=1.0N。求
a.導(dǎo)體棒能達到的最大速度大小vm;
b.導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時,導(dǎo)體棒的加速度大小a。
(2)若力F的大小是變化的,在力F作用下導(dǎo)體棒做初速度為零的勻加速直線運動,加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導(dǎo)體棒的瞬間開始計時,經(jīng)過時間t=2.0s,求力F的沖量大小I。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)在地面附近的真空室中,水平平行虛線PQ、MN間有方向水平且垂直于紙面的勻強磁場,PQMN相距為2L。一個邊長為L、質(zhì)量為m的均勻金屬框abcd,總電阻為R,處于豎直面內(nèi),ab邊距PQL。讓金屬框由靜止開始下落,運動中保證金屬框始終在豎直平面內(nèi)且ab邊與PQ平行,當(dāng)金屬框ab邊剛進入磁場,金屬框即開始做勻速運動。已知重力加速度為g,求

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B
(2)金屬框從開始運動至其ab邊剛要出磁場的過程中,金屬框產(chǎn)生的焦耳熱Q
(3)金屬框ab邊剛要出磁場時的速度v

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.2m,勻強磁場方向垂直紙面向里且B=0.5T、R=2Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻可忽略不計。今把m=8g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直,接觸良好,金屬棒的最大速度為       m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,PQ、MN是兩條平行金屬軌道,軌道平面與水平面的夾角為θ,軌道之間連接電阻R。在空間存在方向垂直于軌道平面的勻強磁場。金屬桿ab以一定的初速度沿軌道從底端上滑的過程中,金屬棒克服重力做功W1,動能的減小量為ΔE,回路中的電流產(chǎn)生的熱量為Q1,金屬桿與軌道間摩擦產(chǎn)生的熱量為Q2。則下列關(guān)系式中正確的是(         )
W1+Q1=ΔE+Q2 B.W1+ΔE=Q1+Q2 C.W1-ΔE=Q1+Q2  D.W1+Q1=ΔE-Q2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌的間距l=0.50m,一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,與軌道垂直,電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=1.0T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。t=0時刻,對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使之由靜止開始沿斜面向上運動,運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計,g取10m/s2,求:   
(1)4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大;
(2)4.0s末力F的瞬時功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,正方形導(dǎo)線框abcd勻速穿過一勻強磁場區(qū)域。磁場區(qū)域的寬度為L、磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向外;導(dǎo)線框的電阻為R,邊長為2L,在穿過磁場的整個過程中,導(dǎo)線框ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行,導(dǎo)線框平面始終與磁場方向垂直;導(dǎo)線框的速度大小為v,方向垂直于cd邊,規(guī)定電流沿。為正方向。
(1)請在圖乙中作出cd邊進人磁場到ab邊離開磁場的過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流隨位移變化的i—x圖像;(標(biāo)出縱坐標(biāo)的值)
(2)求在上述過程中導(dǎo)線框所產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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