如圖所示，在傾角為口的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場，區(qū)域Ⅰ磁場方向垂直斜面向下，區(qū)域Ⅱ磁場方向垂直斜面向上，磁場寬度均為L，一個質(zhì)量為m，電阻為R，邊長也為L的正方形線框，由靜止開始下滑，沿斜面滑行一段距離后ab邊剛越過ee′進入磁場區(qū)域時，恰好做勻速直線運動，若當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時，線框又恰好做勻速直線運動．求：
（1）當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時做勻速直線運動的速度v．
（2）當(dāng)ab邊剛越過ff′進入磁場區(qū)域Ⅱ時，線框的加速度a．
（3）線框從ab邊開始進入磁場Ⅰ至ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置的過程中產(chǎn)生的熱量Q．
（1）正方形線框的ab邊剛越過ee′線后即作勻速運動，設(shè)速度為v′．則有
mgsinθ=BIL，
又I=
BLv′
R
，則得：mgsinθ=
B2L2v′
R
，①
當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時，線框又做勻速運動，則有：
E=2BLv，I′=
E
R

根據(jù)平衡條件得：mgsinθ=2BI′L
聯(lián)立得：mgsinθ=
4B2L2v
R

解得：v=
mgRsinθ
4B2L2
②
（2）當(dāng)ab邊剛越過ff′進入磁場區(qū)域Ⅱ時，根據(jù)牛頓第二定律得：
2B
2BLv′
R
L-mgsinθ=ma ③
由①③得：a=3gsinθ
（3）由能量關(guān)系可求得：
Q=mg?
3
2
Lsinθ+
1
2
mv′2-
1
2
mv2=
3
2
mgLsinθ+
15m3g2R2sin2θ
32B4L4

答：（1）當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時做勻速直線運動的速度v為
mgRsinθ
4B2L2
．
（2）當(dāng)ab邊剛越過ff′進入磁場區(qū)域Ⅱ時，線框的加速度a為3gsinθ．
（3）線框從ab邊開始進入磁場Ⅰ至ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置的過程中產(chǎn)生的熱量Q為
3
2
mgLsinθ+
15m3g2R2sin2θ
32B4L4
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，足夠長的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計，定值電阻
R=2Ω．磁感應(yīng)強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運動，（g取10m/s2）．求：
（1）導(dǎo)體棒在運動過程中的最大速度V為多少？
（2）若導(dǎo)體捧從開始運動到剛開始勻速運動這一過程中滑行的位移為20米，求此過
程中回路電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q以及流過電阻R的電量q各為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α，導(dǎo)軌電阻不計．勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R，另有一條紙帶固定金屬棒ab上，紙帶另一端通過打點計時器（圖中未畫出），且能正常工作．在兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，同時接通打點計時器的電源，打出一條清晰的紙帶，已知相鄰點跡的時間間隔為T，如圖乙所示，試求：

（1）求磁感應(yīng)強度為B有多大？
（2）當(dāng)金屬棒下滑距離為S0時速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1，v2的速度沿光滑導(dǎo)軌（電阻不計）勻速滑到a′b′位置，若v1：v2=1：2，則在這兩次過程中求：
（1）回路電流I1：I2=？
（2）產(chǎn)生的熱量Q1：Q2=？
（3）通過任一截面的電荷量q1：q2=？
（4）外力的功率P1：P2=？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

我國第一艘航母“遼寧艦”交接入列后，殲-15飛機順利完成了起降飛行訓(xùn)練，圖為一架殲-15飛機剛著艦時的情景．已知該飛機機身長為l，機翼兩端點C、D的距離為d，某次在我國近海海域訓(xùn)練中飛機降落時的速度沿水平方向，大小為v，該空間地磁場磁感應(yīng)強度的水平分量為Bx，豎直分量為By．C、D兩點間的電勢差為U，下列分析正確的是（　　）
A．U=Bxlv，C點電勢低于D點電勢
B．U=Bxdv，C點電勢高于D點電勢
C．U=Bylv，C點電勢低于D點電勢
D．U=Bydv，C點電勢高于D點電勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示裝置中，cd桿原來靜止．當(dāng)ab桿做如下那些運動時，cd桿將向右移動（　�。�
A．向右勻速運動B．向右加速運動
C．向左加速運動D．向右減速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在統(tǒng)一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當(dāng)棒的位移x=16m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后閉合回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=3：1．導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．
求：（1）棒在勻加速過程中，通過電阻R的電荷量q
（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
（3）外力做的功WF．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，一導(dǎo)線AC以速度υ在金屬軌道DFEF上勻速滑動，向右通過一勻強磁場，金屬軌道EF間有電阻R，其余的電阻不計，則在通過此勻強磁場的過程中，下列物理量中與速度υ成正比的是：（　�。�
①導(dǎo)線AC中的感應(yīng)電流強度
②磁場作用于導(dǎo)線AC上的磁場力
③電阻R上所產(chǎn)生的電熱
④電阻R上所消耗的電功率．
A．①②B．①③C．②④D．③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁場區(qū)域足夠大．導(dǎo)線ab、cd平行放置在導(dǎo)軌上，且都能自由滑動．當(dāng)導(dǎo)線ab在拉力F作用下向左運動時，下列判斷錯誤的是（　　）
A．導(dǎo)線cd也向左運動
B．導(dǎo)線cd內(nèi)有電流，方向為c→d
C．磁場對ab的作用力方向向右
D．磁場對ab和cd的作用力方向相同

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