如圖所示，邊長=2.5 m、質(zhì)量=0.50 kg?的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度=0.80 T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界重合.在力作用下由靜止開始向左運動，在5.0 s內(nèi)從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如下圖所示.已知金屬線框的總電阻=4.0 Ω.?

  ?

（1）試判斷金屬線框從磁場中拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流的方向，并在圖中標(biāo)出.?

（2）=2.0 s時金屬線框的速度和力的大小.?

（3）已知在5.0 s內(nèi)力做功1.92 J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

解析：（1）感應(yīng)電流沿逆時針方向.?

（2）由電流圖象可知，感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律： =0.1t?

由感應(yīng)電流可得金屬框的速度隨時間也是線性變化的，=0.2t，線框做勻加速直線運動.加速度=0.20 m/s2.?

=2.0 s時感應(yīng)電流=0.20 A, ＝0.40 m/s.?

安培力=0.80×0.20×2.5 N=0.40 N??

線框的外力和安培力作用下做加速運動，

得力=0.50 N.?

（3）金屬線框從磁場拉出的過程中，拉力做功轉(zhuǎn)化成線框的動能和線框中產(chǎn)生的焦耳熱. =5 s時，線框從磁場中拉出時的速度=1 m/s.?

線框中產(chǎn)生的焦耳熱=1.67 J.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長l=1.0m的閉合正方形線圈，其匝數(shù)為10匝，線圈的總電阻r=3.0Ω．線圈所在區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線圈所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化如圖乙所示．

（1）分別求出在0～0.2s和0.2s～0.3s時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢的大�。�
（2）在丙圖中畫出線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的I-t圖象（以線圈中逆時方向為電流正方向，至少畫出兩個周期）；
（3）求出這個交流電電流的有效值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場．電荷量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點沿ab方向垂直于電場線進(jìn)入電場，不計重力作用
（1）若粒子從c點離開電場，求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的動能；
（2）如果改變電場強(qiáng)度的大小，試對帶電粒子離開電場的位置進(jìn)行討論．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?重慶模擬）如圖所示，邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始釋放，O、P、Q三點在同一水平直線上，OP=L．帶電粒恰好從M點離開磁場，不計帶電粒子重力．
（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
（2）求粒子從O點運動到M點經(jīng)歷的時間；
（3）若磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度可調(diào)節(jié)（不考慮磁場變化產(chǎn)生的電磁硬度），帶電粒子從邊界NM上的O'點離開磁場，O'與N點距離為
L3
，求磁場感應(yīng)強(qiáng)度的可能數(shù)值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子從A點沿AB方向以一定的初速度進(jìn)入電場，恰好從BC邊的中點P飛出，不計粒子重力．
（1）求粒子進(jìn)入電場前的初速度的大�。�
（2）其他條件不變，增大電場強(qiáng)度使粒子恰好能從CD邊的中點Q飛出，求粒子從Q點飛出時的動能．

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