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    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。
    （1）
    （2）E = 2mga（sinθ- μ cosθ）
    （1）设磁铁匀速进入正方形2的速度为v，等效电路如下图所示

    感应电动势           （1分）
    总电阻    
    感应电流        （1分）
    切割磁感线的短边受到的安培力  （1分）
    短边受到的安培力与磁铁受到的力是作用力与反作用力
    根据平衡条件   mgsinθ = F + f                （1分）
    滑动摩擦力     f =" μ" mgcosθ
    求出                 （1分）
    当磁铁进入正方形1时，仍以速度v做匀速直线运动
    整个过程磁铁运动经历的时间          （1分）
    解得：              （1分）
    （2）根据能量守恒定律  mg?2asinθ = μ mg cosθ?2a + E   （2分）
    解得：          E = 2mga（sinθ- μ cosθ）        （1分）
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    汽车在南极地区自东向西行驶，则水平车轴上各点电势的高低是       （    ）
    A．左端电势高B．右端电势高
    C．中点电势高D．各点电势相等

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两根导线中央有一个可在水平面内自由转动的小磁针，静止时在同一竖直平面内，当两根导线中通以大小相等的
    电流时，小磁针N极向纸面内转动，则两根导线中的电流方向（  ）
    A．一定都是向右
    B．一定都是向左
    C．ab中电流向左，cd中电流向右
    D．ab中电流向右，cd中电流向左

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （11分）某同学根据电磁感应现象设计了一种发电装置，如图甲所示，图乙为其俯视图．将8块相同磁铁的N、S极交错放置组合成一个高h = 0．5 m、半径r = 0．2 m的圆柱体，其可绕固定的OO' 轴转动．圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B = 0．2T，方向都垂直于圆柱表面，相邻两个区域的磁场方向相反．紧靠圆柱体外侧固定—根与其等长、电阻R = 0．4Ω的金属杆ab，杆与圆柱平行．从上往下看，圆柱体以ω = 100 rad/s的角速度顺时针匀速转动，设转到如图所示位置为t =0时刻．取g = 10 m/s2，π2= 10．求：
    （1）圆柱体转过周期的时间内，ab杆中产生的感应电动势E的大小；
    （2）如图丙所示，M、N为水平放置的平行板电容器的两极板，极板长L0 = 0．314m，两板间距d = 0．125m．现用两根引线将M、N分别与a、b相连．在t = 0时刻，将—个电量q = + 1．00×10 - 6C、质量m = 1．60×10 - 8kg的带电粒子从紧靠M板中心处无初速度地释放，求粒子从M板运动到N板所经历的时间t．不计粒子重力．
    （3）t = 0时刻，在如图丙所示的两极板问，若上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度υ0水平射入两极板间，而且已知粒子沿水平方向离开电场，求初速度υ0的大小，并在图中画出粒子相应的运动轨迹．不计粒子重力．（※请自行作图！）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    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；

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    目前我国正在研制一种新型发电机，叫做磁流体发电机。如图所示是它的原理图。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，但从总体来说呈中性）以水平速度v通过两水平放置的平行金属板的空间，空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，这时金属板就会聚集电荷，形成电压。设金属板长度为a,宽度为b,两板间距为d,并且有电阻R接在两板间。该等离子体充满板间的空间，其电阻率为ρ，求S闭合后。

    （1）通过R的电流；
    （2）两板间的电场强度的大小；
    （3）为使等离子体以恒定速度v通过磁场，必须使通道两端保持一定的压强差，压强差Δp为多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—时间（I—t）关系的是（时间以l/v为单位）（   ）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，下端接有电阻R的“U”形光滑金属导轨与水平面成θ角，导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场。导轨上有一个金属棒，金属棒与两导轨垂直且接触良好，在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下，金属棒沿导轨匀速上滑，则下列说法正确的是
               
    A．拉力做的功等于该金属棒的机械能的增量
    B．拉力做的功等于该金属棒重力势能的增量与回路产生的热量之和
    C．该金属棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路产生的热量
    D．拉力对该金属棒做的功等于回路中产生的电能

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图甲所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω匀速逆时针转动。设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点。那么，在图乙中能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是（    ）

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