(20分)如圖所示，水平地面上方高為h=7.25m的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ef為磁場(chǎng)的上水平邊界。邊長(zhǎng)L=l.0m，質(zhì)量m=0.5kg，電阻R=2.0Ω的正方形線框abcd從磁場(chǎng)上方某處自由釋放，線框穿過(guò)磁場(chǎng)掉在地面上。線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處于豎直平面內(nèi)，且ab邊保持水平。以線框釋放的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B-t圖象，已知線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)剛好能勻速運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求：

（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；
（2）線框從釋放到落地的時(shí)間t；
（3）線框從釋放到落地的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。
（1）10m/s（2）1.6s（3）
（1）因?yàn)榫�框進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng)，
所以線框abcd受力平衡mg=FA            (1分)
ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E="Blv"            (1分)
形成的感應(yīng)電流              (1分)
受到的安培力                  (1分)
mg=                         (2分)
代入數(shù)據(jù)解得v=10m/s                        (1分)
（2）線框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)前時(shí)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后到落地，仍做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)磁場(chǎng)前線框的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為          (1分)
進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間          (1分)
線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后線框受力情況同進(jìn)入磁場(chǎng)前，所以該階段的加速度仍為g=10m/s2

解得：t3=0.5s                           (2分)
因此ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到落地用的時(shí)間為t=t1+t2+t3=1.6s          (2分)
（3）線框勻速進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為
進(jìn)入磁場(chǎng)后的感生電動(dòng)勢(shì)為：
                (2分)
             (2分)
整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱  (3分)
本題考查的是電磁感應(yīng)定律和和力學(xué)綜合的應(yīng)用問(wèn)題，根據(jù)安培定律和電磁感應(yīng)定律，利用受力平衡條件即可計(jì)算出勻速運(yùn)動(dòng)的速度；綜合勻速和勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算出落地時(shí)間；根據(jù)功能關(guān)系可以計(jì)算出產(chǎn)生的焦耳熱；
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖（甲）所示，兩光滑導(dǎo)軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對(duì)接而成，相互平行放置，兩導(dǎo)軌相距L＝lm ，傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)I中，I區(qū)中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，圖中t1、t2未知。水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其左端接有理想電流表G和定值電阻R＝3Ω，水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場(chǎng)恒定不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝1T ，在t＝0時(shí)刻，從斜軌上磁場(chǎng)I 區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質(zhì)量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，棒下滑時(shí)與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒由傾斜導(dǎo)軌滑向水平導(dǎo)軌時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。若棒在斜面上向下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，電流表G的示數(shù)大小保持不變，t2時(shí)刻進(jìn)入水平軌道，立刻對(duì)棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s2）求：

（l）ab 棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)I 時(shí)的速度v；
（2）磁場(chǎng)區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d；
（3）棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛好進(jìn)入水平軌道這段時(shí)間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量；
（4）若棒在t2時(shí)刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，電流表G的電流大小I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的時(shí)間為0.5s，t3到t4的時(shí)間為1s，請(qǐng)?jiān)趫D（�。┲凶鞒鰐2到t4時(shí)間內(nèi)外力大小
F隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖像。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖1-10-7，同一水平面上足夠長(zhǎng)的固定平行導(dǎo)軌MN、PQ位于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上有兩根金屬棒ab、cd，能沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，金屬棒和導(dǎo)軌間接觸良好，開始ab、cd都靜止�，F(xiàn)給cd一個(gè)向右的初速度v0，則下列說(shuō)法中正確的是（   ）
 
N
 
A．cd始終做減速運(yùn)動(dòng)，ab始終做加速運(yùn)動(dòng)，并有可能追上cd
B．cd始終做減速運(yùn)動(dòng)，ab始終做加速運(yùn)動(dòng)，但肯定追
P
 
不上cd
C．cd先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng)，ab先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)
D．cd做減速運(yùn)動(dòng)，ab做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩桿以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，單匝線圈abcd在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二次以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。第一次與第二次線圈中感應(yīng)電流之比為      ，回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比為      。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(12分)如圖12所示，兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于豎直平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上端有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨放在導(dǎo)軌上，并擱在支架上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，接觸良好，且無(wú)摩擦．在導(dǎo)軌平面內(nèi)有一矩形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.開始時(shí)導(dǎo)體棒靜止，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒也隨之開始運(yùn)動(dòng)，并很快達(dá)到恒定的速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，試求：

(1)導(dǎo)體棒的恒定速度；
(2)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中消耗的電功率．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，金屬棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒與框架接觸良好，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于ab棒斜向下．從某時(shí)刻開始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小(假設(shè)不會(huì)減至零)，同時(shí)施加一個(gè)水平外力F使金屬棒ab保持靜止，則F                                 (　　)
A．方向向右，且為恒力B．方向向右，且為變力
C．方向向左，且為變力 D．方向向左，且為恒力

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，相距L＝0.1 m，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝10 T，質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻為R＝2 Ω的金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌間，在開關(guān)S斷開時(shí)讓ab自由下落，ab下落過(guò)程中、始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，取g＝10 m/s2，當(dāng)下落h＝0.8 m時(shí)，開關(guān)S閉合．若從開關(guān)S閉合時(shí)開始計(jì)時(shí)，則ab下滑的速度v隨時(shí)間t變化的圖象是圖中的(　　)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

（2010·上海物理）21.如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，若變阻器滑片P向左移動(dòng)，則金屬環(huán)A將向_____（填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，并有_____（填“收縮”或“擴(kuò)張”）趨勢(shì)。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣)，下列組合中，切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(　　)

下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
B．線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
C．線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大
D．線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

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