如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,一邊長(zhǎng)為10cm、電阻為1Ω、質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬線(xiàn)框abcd以6
2
m/s的速度向一有界磁場(chǎng)滑去,磁場(chǎng)方向與線(xiàn)框平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T,當(dāng)線(xiàn)框全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框中已放出了1.8J的熱量.則當(dāng)線(xiàn)框ab邊剛出磁場(chǎng)的瞬間,線(xiàn)框速度大小為
6
6
m/s;線(xiàn)框中電流的瞬時(shí)功率為
0.09
0.09
W.
分析:線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)克服安培力做功,線(xiàn)框的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱,線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,穿過(guò)線(xiàn)框的磁場(chǎng)不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,線(xiàn)框不受安培力作用,線(xiàn)框做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),ab邊剛出磁場(chǎng)時(shí)的速度等于線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度,由能量守恒定律可以求出線(xiàn)框的速度;由電功率公式可以求出電流的瞬時(shí)功率.
解答:解:在線(xiàn)框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)直到ab邊剛出磁場(chǎng)過(guò)程中,
由能量守恒定律可得:
1
2
mv02=
1
2
mv2+Q,解得v=6m/s;
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,感應(yīng)電流I=
E
R
,電流的瞬時(shí)功率:
P=I2R=
B2L2v2
R
=0.09W;
故答案為:6;0.09.
點(diǎn)評(píng):線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱,應(yīng)用能量守恒定律、電功率公式即可正確解題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b,a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q,b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會(huì)相碰.則下列敘述正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?汕頭一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn).帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域.隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度為
2
3
v0.從碰撞時(shí)刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng),并且區(qū)域外始終不存在電場(chǎng).P1的質(zhì)量為m1,帶電量為q,P2的質(zhì)量為m2=5m1,A、O間距為L(zhǎng)0,O、B間距為L(zhǎng)=
4L0
3
,已知
qE0
m1
=
4v02
3L0

(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間.
(2)判斷兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線(xiàn)框abcd,其邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊,圖中虛線(xiàn)MN為磁場(chǎng)的左邊界.線(xiàn)框在大小為F的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng),其中ab邊保持與MN平行.當(dāng)線(xiàn)框以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).在線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,
(1)線(xiàn)框的ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E 為多少?
(2)求線(xiàn)框a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差.
(3)求線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷M、N,分別固定在A、B兩點(diǎn),O為AB連線(xiàn)的中點(diǎn),CD為AB的垂直平分線(xiàn).在CO之間的F點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的小球P(設(shè)不改變?cè)瓉?lái)的電場(chǎng)分布),在以后的一段時(shí)間內(nèi),P在CD連線(xiàn)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng).若( 。
A、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振幅不斷減小B、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的速率不斷減小C、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中周期不斷減小D、點(diǎn)電荷M、N的帶電量同時(shí)等量地緩慢增大,則小球P往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振幅不斷減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上有直角坐標(biāo)系xoy,將半徑為R=0.4m,內(nèi)徑很小、內(nèi)壁光滑、管壁極薄的圓弧形絕緣管AB水平固定在第二象限內(nèi),它的A端和圓心O′都在y軸上,B端在x軸上,O′B與y軸負(fù)方向夾角θ=60°.在坐標(biāo)系的第一、四象限不同區(qū)域內(nèi)存在著四個(gè)垂直于水平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),a、b、c為磁場(chǎng)的理想分界線(xiàn),它們的直線(xiàn)方程分別為a:y=0.2;b:y=-0.1;c:y=-0.4;在a、b所圍的區(qū)域Ⅰ和b、c所圍的區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2,第一、四象限其它區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0.當(dāng)一質(zhì)量m=1.2×10-5kg、電荷量q=1.0×10-6C,直徑略小于絕緣管內(nèi)徑的帶正電小球,自絕緣管A端以v=2.0×10-2 m/s的速度垂直y軸射入管中,在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球能垂直通過(guò)c、a,并又能以垂直于y軸的速度進(jìn)入絕緣管而做周期性運(yùn)動(dòng).求:
(1)B0的大小和方向;
(2)B1、B2的大小和方向;.
(3)在運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期內(nèi),小球在經(jīng)過(guò)第一、四    象限的過(guò)程中,在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比.

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