如圖所示,正方形閉合線圈邊長為0.2 m,質(zhì)量為0.1 kg,電阻為0.1 Ω,在傾角為30°的斜面上的砝碼質(zhì)量為0.4 kg,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T,不計(jì)一切摩擦,砝碼沿斜面下滑線圈開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).(g取10 m/s2)

(1)求線圈勻速上升的速度;
(2)在線圈勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,砝碼對(duì)線圈做了多少功?
(3)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生多少焦耳熱?
(1)10m/s   (2)0.4J   (3)0.2J

試題分析:(1)設(shè)繩子的拉力為F,
對(duì)砝碼:
對(duì)線框: 
代入數(shù)據(jù)得:
(2).
(3)由能量轉(zhuǎn)化守恒定律得:
.
點(diǎn)評(píng):電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體克服安培力做多少功,就有多少機(jī)械能等其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向且垂直于導(dǎo)軌平面.導(dǎo)體AC可以貼著光滑豎直長導(dǎo)軌下滑.設(shè)回路的總電阻恒定為R,當(dāng)導(dǎo)體AC從靜止開始下落后,下面敘述中正確的說法有(   )
A.導(dǎo)體下落過程中,機(jī)械能守恒
B.導(dǎo)體速度達(dá)最大時(shí),加速度最大
C.導(dǎo)體加速度最大時(shí)所受的安培力最大
D.導(dǎo)體速度達(dá)最大以后,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R中產(chǎn)生的熱量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一磁感強(qiáng)度的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置一很長的U型金屬框架,框架上有一導(dǎo)體保持與框架邊垂直接觸、且由靜止開始下滑。已知,質(zhì)量為,電阻為,框架光滑且電阻不計(jì),取,求:

(1)導(dǎo)體下落的最大加速度;
(2)導(dǎo)體下落的最大速度;
(3)導(dǎo)體在最大速度時(shí)產(chǎn)生的電功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ,上端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g,下列說法中正確的是(      )

A.P=3mgvsinθ
B.導(dǎo)體棒在速度達(dá)到v后做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)
C.當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v時(shí)加速度為sinθ
D.在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)處的光滑曲面上端無初速度滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,則下列說法正確的是   
A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C.無論如何,環(huán)在左側(cè)滾上的高度一定等于h
D.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

共有100匝的矩形線圈,在磁感強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω=10rad/s繞線圈的中心軸旋轉(zhuǎn)。已知線圈的長邊a=20cm,短邊b=10cm,線圈總電阻為2Ω。求
(1)線圈平面轉(zhuǎn)到什么位置時(shí),線圈受到的電磁力矩最大?最大力矩有多大?
(2)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向夾角60°時(shí),線圈受到的電磁力矩。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,重為3N的導(dǎo)體棒,放在間距為d=1m的水平放置的導(dǎo)軌上,其中電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=0.5,定值電阻R0=11.5,其它電阻不計(jì)。試求:
(1)若磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上,大小為B=2T(圖未畫出),要使導(dǎo)體棒靜止不動(dòng),導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的摩擦力至少為多大?
(2)若磁場(chǎng)大小不變,方向與導(dǎo)軌平面成角。如圖所示,此時(shí)導(dǎo)體棒所受的摩擦力多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一導(dǎo)體棒長l=40cm,在磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的速度v=5.0m/s,若速度方向與磁感線方向夾角β=30°,則導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為____V,

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,空間存在兩個(gè)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B,方向相反且均垂直于紙面,MN、PQ為其邊界,兩邊界相距l(xiāng)。邊長也為l的正方形閉合導(dǎo)線框abcd在外力作用下,以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng),規(guī)定線框中的電流順時(shí)針方向?yàn)檎较,在i--t圖像中畫出圖示位置起感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的示意圖。

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