如圖所示，有一傾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空間存在一有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L=0.5m。有一質(zhì)量m=0.5Kg的“日”字形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時(shí)ef平行于GH且距GH為4L，導(dǎo)線框各段長(zhǎng)ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5Ω，其余電阻不計(jì)。已知ef邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)線粗細(xì)，重力加速度g=10m/s2,求：

（1）ef邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（3）線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到ab邊穿出磁場(chǎng)過(guò)程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少？
（1）v=4m/s（2）B="1" T（3）1J

試題分析：（1）由動(dòng)能定理，       2分
得，v=4m/s                                                   1分
(2)當(dāng)線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)電路，E=BLv                       1分
R總=R+                  1分
                      1分
對(duì)線框，    1分
解得，B="1" T                          1分
（3）當(dāng)線框每條邊切割磁感線時(shí)，等效電路都一樣。所以ef和cd作為電源時(shí)
                     1分
時(shí)間為,                       1分
                        1分
當(dāng)ab做為電源時(shí)，            1分
時(shí)間為,                          1分
整個(gè)過(guò)程總熱量，Q=Q1+Q2=1J                1分
點(diǎn)評(píng)：本是電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的問(wèn)題：導(dǎo)體在導(dǎo)軌上滑動(dòng)的類型，從力和能兩個(gè)角度研究．力的角度，關(guān)鍵是安培力的分析和計(jì)算．能的角度要把握涉及幾種能、能量如何是轉(zhuǎn)化的．
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

如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑，求:

（1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；
（2）金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一對(duì)平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距＝1.0 m，左端接有阻值R＝1.0Ω的電阻，一質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻忽略不計(jì)的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0 T，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6W的牽引力F使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)（棒MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸），當(dāng)電阻R產(chǎn)生熱量Q =" 5.8" J時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量q =" 2.8" C（g取10m/s2），求：

(1)棒MN達(dá)到的穩(wěn)定速度多大？
(2)棒MN從靜止開(kāi)始到穩(wěn)定速度的時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

兩個(gè)帶有中心軸的金屬圓圈a和b，其上都有多根輻向金屬條，現(xiàn)用兩根金屬導(dǎo)線分別將它們的中心軸與對(duì)方的邊緣接觸，整套裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如右圖所示，不計(jì)一切摩擦．若圓圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則圓圈b的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是(　   　)
A．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C．圓圈b的角速度等于圓圈a的角速度ω
D．圓圈b的角速度小于圓圈a的角速度ω

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個(gè)燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他電阻不計(jì)，要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)?P0，下列措施正確的是 (　　)．
A．換一個(gè)電阻為原來(lái)一半的燈泡
B．把磁感應(yīng)強(qiáng)度B增為原來(lái)的2倍
C．換一根質(zhì)量為原來(lái)的倍的金屬棒
D．把導(dǎo)軌間的距離增大為原來(lái)的倍

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容量為C的電容器。框架上有一質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無(wú)摩擦，棒離地面高度為h。強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面相垂直。開(kāi)始時(shí)電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，問(wèn)棒落到地面需要多少時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在距離水平地面h＝0.8 m的虛線的上方，有一個(gè)方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形線框abcd的邊長(zhǎng)l＝0.2 m，質(zhì)量m＝0.1 kg，電阻R＝0.08 Ω。一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)輕滑輪，一端連線框，另一端連一質(zhì)量M＝0.2 kg的物體A。開(kāi)始時(shí)線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時(shí)間后線框進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)物體A恰好落地，同時(shí)將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開(kāi)始下落，最后落至地面。整個(gè)過(guò)程線框沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，線框平面始終處于紙面內(nèi)，g取10 m/s2。求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B？
（2）線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，用了多長(zhǎng)時(shí)間？
（3）線框落地時(shí)的速度多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<d)，將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0，cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度也為v0，則線圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中(從cd邊剛?cè)氪艌?chǎng)一直到ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng))(　　)
A．感應(yīng)電流做功為mgL
B．線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中一直做減速運(yùn)動(dòng)
C．線圈的最小速度可能為
D．線圈的最小速度一定為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，兩根質(zhì)量均為0.1 kg完全相同的導(dǎo)體棒a、b，用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上．已知斜面傾角θ為53°，a、b導(dǎo)體棒的間距是PQ、MN導(dǎo)軌的間距的一半，導(dǎo)軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)a、b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時(shí)，其下滑速度v與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示．若a、b導(dǎo)體棒接入電路的電阻均為1 Ω，其他電阻不計(jì)，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，試求：

(1)PQ、MN導(dǎo)軌的間距d；
(2)a、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．

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