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如图一所示,abcd是位于竖直平面内的边长为10cm的正方形闭合金属线框,线框的质量为m=0.02Kg,电阻为R=0.1Ω. 在线框的下方有一匀强磁场区域,MN是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直. 现让线框由距MN的某一高度从静止开始下落,经0.2s开始进入磁场,图二是线框由静止开始下落的速度一时间图象。空气阻力不计, g取10m/s2求:
(1)金属框刚进入磁场时的速度;
(2)磁场的磁感应强度;
(1)金属框进入磁场前所做的运动是自由落体运动,
所以:v =gt=10×0.2m/s="2m/s     " (4分)
(2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力
                               (2分)
                                (2分)
解得B="0.1T           " (2分)
(1)金属框进入磁场前所做的运动是自由落体运动,
所以:v =gt=10×0.2m/s="2m/s     " (4分)
(2)在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力
                               (2分)
                                (2分)
解得B="0.1T           " (2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,有一金属棒ab,质量m=40g,电阻R=2.8Ω,可以无摩擦地在两条轨道上滑动,轨道间的距离d=20cm,电阻不计,轨道平面与水平面间的夹角α=37,置于竖直向上的匀强磁场中,回路中电池的电动势E=2v,内电阻r=0.2Ω,问磁感应强度B为多大时,金属棒恰好静止?(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

所示,“目”字形轨道的每一短边的长度都等于,只有四根平行的短边有电阻,阻值都是r,不计其它各边电阻。使导轨平面与水平面成夹角固定放置,如图乙所示。一根质量为m的条形磁铁,其横截面是边长为的正方形,磁铁与导轨间的动摩擦因数为,磁铁与导轨间绝缘。假定导轨区域内的磁场全部集中在磁铁的端面,并可视为匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直导轨平面。开始时磁铁端面恰好与正方形3重合,现使其以某一初速度下滑,磁铁恰能匀速滑过正方形2,直至磁铁端面恰好与正方形l重合。已知重力加速度为g。求:
(1)上述过程中磁铁运动经历的时间;
(2)上述过程中所有电阻消耗的电能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图中为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为的电阻和电容为C的电容器。质量为、电阻为的金属杆始终垂直于导轨,并与其保持良好接触。杆由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为,整个电路消耗的最大电功率为,则:
A.电容器右极板带正电
B.电容器的最大带电量为
C.杆的最大速度等于
D.杆所受安培力的最大功率为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1Kg,杆电阻r=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开始下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0="0." 5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)流过R0的最大电流;
(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离;
(3)在时间1s内通过杆ab横截面积的最大电量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图10所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时(  )

图10
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电流为nBl2ωR?
C.穿过线圈的磁通量为0?
D.穿过线圈磁通量的变化率为0?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

水平放置足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ相距L=0.3 m,接在MP之间的定值电阻R0=0.9 Ω;质量M=80 g、电阻R=0.3 Ω的金属棒ab静止在金属导轨上,ac、cd和ab三段的长度相同、电阻值相等,金属棒与导轨接触良好;导轨和连线的电阻不计,整个装置处在垂直于轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T,俯视如图。现有一质量为m=20 g的黏性橡皮泥,以向右的水平速度v0=10 m/s击中cd段的中央,并在极短时间内粘在棒上一起运动。

(1)橡皮泥刚好与金属棒具有共同速度时,求金属棒两端的电势差Uab
(2)金属棒在向右滑动的过程中,当加速度大于等于最大值的1/2时,求电阻R0的电功率P。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根平行的导轨水平放置,左端与一个电容器C相连接,导轨的电阻不计.细金属棒ab架在导轨上并与导轨接触良好,空间存在着方向竖直向下的匀强磁场,金属棒与导轨间的摩擦可以忽略.现给金属棒ab一个瞬时冲量,使它获得初速度v0,开始沿导轨向右运动.下面的四个图象中哪个能定性地表示通过ab棒的电流随时间变化的规律?

[
A.
B.
C.
D.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,只有在两平行虚线间的区域内存在着匀强磁场B,闭合直角三角形圈abc的ab边与磁场的边界虚线平行,而且bc边的长度恰好和两平行直线之间的宽度相等。当线圈以速度v匀速地向右穿过该区域时,下列四个图像中的哪一个可以定性地表示线圈中感应电流随时间变化的规律 (   )

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