如圖所示,一平直絕緣斜面足夠長,與水平面的夾角為θ;空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B,寬度為L的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直斜面向下;一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為a的正方形金屬線框沿斜面向上滑動,線框向上滑動離開磁場時的速度剛好是剛進入磁場時速度的1/4,離開磁場后線框能沿斜面繼續(xù)滑行一段距離,然后沿斜面滑下并勻速進入磁場.已知正方形線框與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ.求:
(1)線框沿斜面下滑過程中勻速進入磁場時的速度v2.
(2)線框在沿斜面上滑階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.
(1)線框在沿斜面下滑勻速進入磁場的瞬間有
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解得----------------------2分
(2)由動能定理,線框從離開磁場到滑動到最高點的過程中
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線框從最高點滑下勻速進入磁場的瞬間
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由能量守恒定律
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練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖所示,空間存在兩個磁場,磁感應(yīng)強度的大小均為B,方向相反且均垂直于紙面,MN、PQ為其邊界,兩邊界相距l(xiāng)。邊長也為l的正方形閉合導(dǎo)線框abcd在外力作用下,以速度v勻速向右運動,規(guī)定線框中的電流順時針方向為正方向,在i--t圖像中畫出圖示位置起感應(yīng)電流隨時間變化的示意圖。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在虛線空間內(nèi)有一對彼此平行的金屬導(dǎo)軌,寬為,與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌電阻不計。虛線空間內(nèi)分布感應(yīng)強度為B的垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場。導(dǎo)軌的下端接一定值電阻R,上端通過導(dǎo)線與一對豎直放置的平行金屬板相連接,兩板間距為d,其間固定著一光滑絕緣直桿,它與平面也成θ角,桿上套一帶電小球。當一電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌以速度v勻速下滑時,小球恰好能靜止在絕緣直桿上。則以下說法正確的是  (   )
A.小球帶正電B.小球帶負電
C.小球的比荷為D.小球的比荷為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖15所示,正方形導(dǎo)線框邊長為L,質(zhì)量為m,電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中,磁場寬度亦為L,線框落入磁場時恰好勻速,且勻速通過磁場區(qū)域,則線框自高度h=________由靜止開始下落,線框在磁場中勻速運動的速度是________,穿過磁場區(qū)域所用時間為________,全過程產(chǎn)生的電能為________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半徑為L1 =" 2" m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下兩部分各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B1 =" 10/π" T.長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環(huán)中心,另一端恰好搭接在金屬環(huán)上,繞著a端做逆時針方向的勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω =" π/10" rad/s.通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸,圖中的定值電阻R1 = R,滑片P位于R2的正中央,R2 = 4R),圖中的平行板長度為L2 =" 2" m,寬度為d =" 2" m.當金屬桿運動到圖示位置時,在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度vo =" 0.5" m/s向右運動,并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進入到有界勻強磁場中,其磁感應(yīng)強度大小為B2 =" 2" T,左邊界為圖中的虛線位置,右側(cè)及上下范圍均足夠大.(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻,忽略電容器的充放電時間,忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射等影響,不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力.提示:導(dǎo)體棒以某一端點為圓心勻速轉(zhuǎn)動切割勻強磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BL2ω/2)試分析下列問題:
(1)從圖示位置開始金屬桿轉(zhuǎn)動半周期的時間內(nèi),兩極板間的電勢差UMN;
(2)帶電粒子飛出電場時的速度方向與初速度方向的夾角θ;
(3)帶電粒子在電磁場中運動的總時間t

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd,阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連;瑮UMN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動。整個裝置放于勻強磁場中,磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強度的大小為B;瑮U的中點系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一質(zhì)量為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài)。現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊,用i表示回路中的感應(yīng)電流,g表示重力加速度,則在物塊下落過程中物塊的速度可能            (  )

A.    B.
C.                            D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩金屬桿ab和cd長度,電阻均相同,質(zhì)量分別為M和m,已知M>m。兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)。兩金屬桿都處在水平位置,如圖所示。從t=0時刻起,ab和cd開始運動,當運動到t1時刻,在與回路平面相垂直的方向加上一勻強磁場,磁場區(qū)域足夠大,若以豎直向下為速度的正方向,則ab運動的速度隨時間變化的圖象可能是下圖中的(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)2006年3月7日美國《國防工業(yè)日報》報道,BAE公司武器系統(tǒng)分部將利用合同資金550萬美元,為美海軍設(shè)計和生產(chǎn)32兆焦實驗型小尺寸電磁炮。預(yù)計于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器,其原理圖如下圖,把待發(fā)炮彈(導(dǎo)體)放置在磁場中的兩平行光滑導(dǎo)軌上,給導(dǎo)軌通一大電流,使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行,并以某一速度發(fā)射出去。若導(dǎo)軌寬L=2m,長S=500m,通過的電流I=20A,導(dǎo)軌間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=55T,彈體質(zhì)量(包括金屬桿)m=22克,則:
(1)電磁炮離開導(dǎo)軌時的最大速度是多大?
(2)安培力做功的最大功率是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖12-19所示,磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強度B沿y方向沒有變化,沿x方向均勻增加,每經(jīng)過1cm增加量為1.0×10-4T,即。有一個長L=20cm,寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈,以v=20cm/s的速度沿x方向運動。問:

(1)線圈中感應(yīng)電動勢E是多少?
(2)如果線圈電阻R=0.02Ω,線圈消耗的電功率是多少?
(3)為保持線圈的勻速運動,需要多大外力?機械功率是多少?

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