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如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R，勻強磁場的高度為H，（L<H），磁感應強度為B，線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且保持水平。已知ab邊剛進入磁場時和ab邊剛穿出磁場時線框都做減速運動，加速度大小都為．求：

（1）ab邊剛進入磁場時和ab邊剛出磁場時的速度大�。�
（2）cd邊剛進入磁場時，線框的速度大��；
（3）線框進入磁場的過程中，產生的熱量．
（1）（2）（3）

試題分析：（1）設進入時速度為，出去時，由題意可知兩者速度應相等，則
則此刻感應電動勢，
感應電流為，
ab邊剛出去時則，則
（2）根據動能定理設cd剛進入時速度為，從此開始自由落體直到ab邊恰好離開下邊界，根據勻變速直線運動規(guī)律，則

則
（3）在整個過程中，根據能量守恒定律產生的熱量為機械能的損失：即

所以
點評：本題考察了通過電磁感應定律求安培力的方法，結合牛頓第二定律列示，通過能量觀點解決能量轉化問題
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

磁感強度是0.8T的勻強磁場中，有一根跟磁感線垂直、長0.2m的直導線，以4m/s的速度、在跟磁感線和直導線都垂直的方向上做切割磁感線的運動，則導線中產生的感應電動勢的大小等于                                                 (       )
A．0.04VB．0.64VC．1VD．16V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，ab和cd是位于水平面內的平行金屬軌道，間距為l，其電阻可忽略不計，ac之間連接一阻值為R的電阻．ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ad和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動．電阻可忽略．整個裝置處在勻強磁場中，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應強度為B，當施外力使桿ef以速度v向右勻速運動時，桿ef所受的安培力為(　　)
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

半圓形導軌豎直放置，不均勻磁場水平方向并垂直于軌道平面，一個金屬環(huán)在軌道內來回滾動，如圖所示，若空氣阻力不計，則
A．金屬環(huán)做等幅振動B．金屬環(huán)做減幅振動
C．金屬環(huán)做增幅振動D．無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以轉動的銅盤（不計各種摩擦），現讓銅盤轉動．下面對觀察到的現象描述及解釋正確的是：
A．銅盤中沒有感應電動勢、沒有感應電流，銅盤將一直轉動下去
B．銅盤中有感應電動勢、沒有感應電流，銅盤將一直轉動下去
C．銅盤中既有感應電動勢又有感應電流，銅盤將很快停下
D．銅盤中既有感應電動勢又有感應電流，銅盤將越轉越快

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

質量為m=0.04Kg的導電細桿ab置于傾角為300的平行放置的光滑導軌上，導軌寬為d=0.4m，桿ab與導軌垂直，如圖所示，勻強磁場垂直導軌平面且方向向下，磁感應強度為B=1T。已知電源電動勢E=1.5V,內阻r=0.2Ω,試求當電阻R取值為多少時，釋放細桿后桿ab保持靜止不動。導軌和細桿的電阻均忽略不計，g取10m/s2。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，一對平行光滑導軌固定在水平面上，兩導軌間距l＝0.20 m，電阻R＝1.0 Ω。有一導體桿靜止地放在導軌上，與兩導軌垂直，桿及導軌的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B＝0.50 T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．現用一外力F沿導軌方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖乙所示．求出桿的質量m和加速度a大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導軌和圓環(huán)上各有一根與導軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質量均為m，電阻均為R，其余電阻不計。整個裝置放在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當用水平向右的恒力F= mg拉細桿a，達到勻速運動時，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：

（1）桿a做勻速運動時，回路中的感應電流I；
（2）桿a做勻速運動時的速度v；
（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，一個磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.30Ω的電阻，導軌寬度L＝0.40m。電阻為r＝0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上，導軌電阻不計，現使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離，其下滑距離與時間的關系如下表所示。（g=10m/s2）
時 間t（s）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
下滑距離h（m）
0
0.10
0.30
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
求：（1）在前0.4s的時間內，金屬棒ab電動勢的平均值；
（2）金屬棒的質量m；
（3）在前0.7s的時間內，電阻R上產生的熱量QR

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