如圖所示,abcd為一邊長為l、具有質(zhì)量的剛性導線框,  位于水平面內(nèi),bc邊中串接有電阻R,導線的電阻不計.虛線表示一勻強磁場區(qū)域的邊界,它與線框a6邊平行,磁場區(qū)域的寬度為2l,磁場磁感應強度為B,方向豎直向下.線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面運動,直到通過磁場區(qū)域.已知ab邊剛進入磁場時,線框便變?yōu)閯蛩龠\動,此時通過電阻R的電流的大小為i0,試在圖的i—x坐標系上定性畫出:從導線框剛進人磁場到完全離開磁場的過程中,流過電阻R的電流i的大小隨ab邊的位置坐標x變化的曲線.


解析:

由題意,ab邊剛進入磁場,線框便勻速運動,故在線框勻速運動l距離過程中回路電流恒為i0;當線框在x=l至x=2l間運動時,回路無磁通量變化,故i=O,但該段距離內(nèi)線框受到的合外力為水平拉力,故框做勻加速運動.當ab邊出磁場時 (x=2l),框的速度大于剛進磁場時的速度,cd段切割磁感線產(chǎn)生的電流i>i0.同時受到的安培力大于F,做減速運動.隨著速度的減小,安培力變小,減速運動的加速度變小,電流的變化變慢,但cd邊出磁場時(x=3l)最小速度不能小于進磁場時的速度,故x=3l處回路中電流不能小于i0.

    說明:解答此題的關鍵是線框ab邊在x=l和x=2l間運動時做加速運動,故ab邊出磁場時產(chǎn)生的電流i>io.又F安>F拉,做減速運動,i逐漸變小,F(xiàn)安逐漸變小,i的變化率變小,最終cd邊出磁場時的速度不能小于勻速運動的速度,故x=3l時i≥i0。因此,當x=2l到x=3l區(qū)間,線框中感應電流的i—x圖線形狀不唯一,可以表示成三種情況..如圖(b)所示.

練習冊系列答案
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如圖所示,ABCD為一傾角θ=30°的粗糙斜面,AD邊與BC邊平行,有一重力G=10N放在斜面上,當對物體施加一個與AB邊平行的拉力F時,物體恰能做勻速直線運動.已知物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ=
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,求:
①物體受到的摩擦力大小;
②拉力F的大小;
③物體運動方向與F方向之間的夾角.

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如圖所示,abcd為質(zhì)量M=2㎏的導軌,放在光滑絕緣的水平面上,另有一根質(zhì)量m=0.6㎏的金屬棒PQ平行bc放在水平導軌上,PQ棒左邊靠著絕緣的豎直立柱e、f,導軌處于勻強磁場中,場以00′為界,左側的磁場方向豎直向上,右側的磁場方向水平向右,磁感強度都為B=0.8T.導軌的bc段長L=0.5m,其電阻r=0.4Ω,金屬棒的電阻R=0.2Ω,其余電阻均可不計,金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.2.若導軌上作用一個方向向左、大小為F=2N的水平拉力,設導軌足夠長,g取10m/s2.試求:
(1)導軌運動的最大加速度.
(2)流過導軌的最大電流.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD為同種材料構成的柱形透明體的橫截面,其中ABD部分為等腰直角三角形,BCD部分為半圓形,一束單色平行光從真空射向AB或AD面,材料折射率n=1.6,下列說法正確的是( 。
A、從AB面中點射入的光線一定從圓弧的中點射出B、從AB面射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出C、從AB面中間附近射入的所有光線經(jīng)一次反射和折射后都從BCD面射出D、若光線只從AD面垂直射入,則一定沒有光線從BCD面射出

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如圖所示,ABCD為一直角梯形棱鏡的截面,∠C=60°P為垂直于直線BC的光屏,現(xiàn)用一寬度等于AB邊的單色平行光束垂直射向AB面,經(jīng)棱鏡折射后在屏P上形成寬度等于
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AB的一條光帶,求棱鏡的折射率.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,ABCD為豎直放在場強為E=104V/m水平勻強電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的圓形軌道,軌道的水平部分與其半圓相切,A為水平軌道上的一點,而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg、帶電荷量q=+1×10-4C的小球放在水平軌道的A點由靜止開始釋放,小球在軌道的內(nèi)側運動.(g取10m/s2)求:
(1)小球到達C點時對軌道壓力是多大?
(2)若讓小球安全通過軌道,開始釋放點離B點至少多遠?

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