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如图所示,一正方形导线框边长为,质量为m,电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁场宽度为d,且d>l。线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,此时线框的速度为__________。若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动,则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。(已知重力加速度为g)
 

试题分析:由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,则 ,其中,
代入解得:v=。因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动,同理可求得此时线框的速度仍为v, 线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量,即Q=.
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,由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内,其下方有一匀强磁场区域,该区域的上边界水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B,线框边长为L,线框质量为m,电阻为R。线框从磁场上方某高度处,由静止开始下落,恰能匀速进入磁场区域。求:

(1)当ab边刚进入磁场时,线框的速度大小;
(2)线框在进入磁场的过程中,通过导线横截面的电荷量;
(3)分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内,质量为m=0.2kg,长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.求:

(1)导轨平面与水平面间夹角θ
(2)磁场的磁感应强度B;
(3)若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m,ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s,求ab棒下滑到底端的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,导体棒AB可以沿光滑且足够长的竖直导轨滑动,水平匀强磁场垂直导轨平面,导体棒与竖直导轨接触良好,除电阻R外,其它电阻均忽略不计、在AB棒由静止下落的过程中,下列说法正确的是( )  
A.由于AB棒下落时,重力和安培力做功,所以机械能不守恒
B.AB棒速度稳定以前,减少的重力势能全部转化为R的内能
C.AB棒速度稳定以后,减少的重力势能全部转化为R的内能
D.AB棒速度稳定以后,合力做功为零,电阻R不再发热

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

闭合线圈与匀强磁场垂直,现将线圈拉出磁场,第一次拉出速度为v1,第二次拉出速度为第一次的两倍v2=2v1则(    )
A.两次拉力做的功一样多B.两次所需拉力一样大
C.两次拉力的功率一样大D.两次通过线圈的电荷量一样多

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图所示,两足够长的平行金属导轨水平放置,间距为L,左端接有一阻值为R的电阻;所在空间分布有竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场.有两根导体棒c、d质量均为m,电阻均为R,相隔一定的距离垂直放置在导轨上与导轨紧密接触,它们与导轨间的动摩擦因数均为μ.现对c施加一水平向右的外力,使其从静止开始沿导轨以加速度a做匀加速直线运动.(已知导体棒c始终与导轨垂直、紧密接触,导体棒与导轨的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨的电阻忽略不计,重力加速度为g)
 
(1)经多长时间,导体棒d开始滑动;
(2)若在上述时间内,导体棒d上产生的热量为Q,则此时间内水平外力做的功为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.2 m平行金属导轨。在两根导轨的左端连接一阻值R=0.4 Ω的电阻(其余部分电阻忽略不计),导轨上有一根长为L的金属棒AB与导轨正交放置。当金属棒以速度v=4.0 m/s向右做匀速运动时,求

(1)金属棒AB切割磁场运动产生的感应电动势
(2)电阻R中电流强度的大小和方向(向上或向下)
(3)使金属棒做匀速运动的外力F

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

磁感强度是0.8T的匀强磁场中,有一根跟磁感线垂直、长0.2m的直导线,以4m/s的速度、在跟磁感线和直导线都垂直的方向上做切割磁感线的运动,则导线中产生的感应电动势的大小等于                                                 (       )
A.0.04VB.0.64VC.1VD.16V

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,间距为l,其电阻可忽略不计,ac之间连接一阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆,它与ad和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.电阻可忽略.整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直于图中纸面向里,磁感应强度为B,当施外力使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受的安培力为(  )
A.B.C.D.

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