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如图所示,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度为H .正方形金属线框abcd的质量m = 0.02kg、边长L = 0.1m(L<H),总电阻R = 0.2Ω,开始时线框在磁场上方,ab边距离EF高度为h,然后由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平.求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10m/s2)

小题1:若线框从h=0.45m处开始下落,求线框ab边刚进入磁场时的加速度;
小题2:若要使线框匀速进入磁场,求h的大小;
小题3:求在(2)的情况下,线框产生的焦耳热Q和通过线框截面的电量q

小题1:2.5m/s2
小题2:0.8m
小题3:0.05C

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

如图为一电梯简化模型,导体棒ab架在水平导轨上,导轨间加有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连,所有摩擦都不计,已知ab棒的长度为,质量不计,通过的电流大小为,电梯箱体质量为,求:

(1)为了能提起电梯箱体,导体棒ab中的电流方向应朝哪?大小至少为多少?
(2)现使导体棒以恒定的功率(即安培力的功率)从静止运行,试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化?
(3)若在题(2)中W,电梯箱体上升高度时,运行达到稳定状态,则此过程电梯运行的时间为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,足够长平行光滑金属导轨(电阻不计)平面和水平面成一定角度,匀强磁场垂直导轨平面斜向上。质量相等、电阻不同的导体棒AB和棒CD与导轨保持良好接触。对AB施加沿斜面向上的拉力,同时释放棒CD。达到稳定之后,拉力大小为F,棒AB以V1的速度沿斜面匀速向上运动,棒CD以V2的速度沿斜面匀速向下运动。则稳定之后,以下说法正确的是(   )

A.棒AB和棒CD受到的磁场力大小一定相等,方向相同
B.F的大小一定不等于棒CD受到的磁场力的2倍
C.F的大小一定等于棒AB和棒CD重力沿斜面向下的分力之和
D.F的功率有可能等于整个电路中的热功率

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一铝球以一定的初速度通过有界匀强磁场,则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径),小球(  )
 
A.整个过程都做匀速运动
B.进入磁场过程中球做减速运动,穿出过程中球做加速运动
C.整个过程都做匀减速运动
D.穿出时的速度一定小于初速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,两根水平的平行光滑长直金属导轨,其电阻不计,整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中。导体棒abcd跨在导轨上,ab的电阻大于cd的电阻。当cd棒在水平外力F2作用下匀速向右滑动时,ab棒在水平外力F1作用下保持静止,则ab棒两端电压Uab和cd棒两端电压Ucd相比,Uab________Ucd,外力F1F2相比,F1________F2。(均选填“>”、“=”或“<”)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一导线弯成边长为a的等边三角形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场, AC边始终与MN垂直。从C点到达边界开始到A点进入磁场为止,下列结论正确的是
A.感应电流方向发生改变
B.AC段导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值为
D.感应电动势平均值为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图19所示,导体棒ab、cd放在光滑水平导轨上,cd棒通过滑轮悬挂一质量为m的物块,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下以速度v1匀速向右运动时,cd棒由静止释放,设ab、cd的长度均为L,ab棒的电阻为r1,cd棒的电阻为r2,导轨足够长且电阻不计,求:

(1)cd棒开始运动的方向与ab棒匀速运动速度v1取值的关系;
(2)稳定状态时,cd棒匀速运动的速度;
(3)稳定状态时,回路的电功率P电和外力的功率P外.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域,ab=2bc,磁场方向垂直于纸面;实线框a′b′c′d′是一正方形导线框,a′b′边与ab边平行.若将导线框以相同的速度匀速地拉离磁场区域,以W表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功,W表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功,则
A.W=WB.W=2W
C.W=2WD.W=4W

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,相距为l=1 m的光滑平行金属导轨水平放置,一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中,OO′是磁场的边界,磁感应强度为B=0.5 T,导轨左端接有定值电阻R=0.5 Ω,导轨电阻忽略不计,在磁场边界OO′处垂直于导轨放置一根质量为m=1 kg、电阻也为0.5 Ω的金属杆ab,
(1)若ab杆在恒力F=2 N的作用下,从OO′边界由静止开始向右运动,通过x=1 m的距离到达cd位置时获得v1=1 m/s的速度,若不考虑整个装置向外的电磁辐射,求此过程中外接电阻上产生的热量Q和到达cd时导体棒的加速度a;
(2)若使ab杆从边界OO′处由静止开始做加速度为a=2 m/s2的匀加速直线运动,请你写出所施加的外力F与时间t的关系式;当ab杆通过x=1 m的距离到达cd位置时,求外力的瞬时功率.

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