【題目】均勻?qū)Ь�制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g.當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大��；

（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢差大小；

（3）若此時線框加速度大小恰好為g/4，求線框下落的高度h應(yīng)滿足什么條件?

【答案】解：

（1）設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得

（或由）………………… ( 2分 )

由法拉第電磁感應(yīng)定律得……………………… ( 2分 )

綜合上述兩式解得……………………… ( 1分 )

（2）由閉合電路歐姆定律得到此時線框中電流

I=……………………………………… ( 2分 )

cd兩點(diǎn)間的電勢差

U=I()=……………………………… ( 2分 )

(3)由安培力公式得

F=BIL=……………………………………… ( 2分 )

當(dāng)a=g/4，方向向下時，根據(jù)牛頓第二定律

mg-F=ma, …………………………………………( 1分 )

解得下落高度滿足……………………………( 1分 )

當(dāng)a=g/4，方向向上時，根據(jù)牛頓第二定律

F-mg=ma, ……………………………………………… ( 1分 )

解得下落高度滿足……………………… ( 1分 )

【解析】

試題（1）線框現(xiàn)在磁場外做自由落體運(yùn)動，由可知：

線框剛進(jìn)入磁場時的速度

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：線框切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

（2）cd邊切割磁感線，相當(dāng)于電源（等效電源），cd兩點(diǎn)間的電勢差相當(dāng)于路端電壓。

回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

cd兩點(diǎn)間的電壓值

（3）安培力

根據(jù)牛頓第二定律得：

其中

解得：線框下落的高度

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧波在t＝0時刻的波形如圖所示，經(jīng)過0.1 s，平衡位置位于x＝2 m的點(diǎn)M第一次到達(dá)波峰，關(guān)于該波的下列說法正確的是(　　)

A. 波速可能為20 m/s

B. 波的傳播方向一定沿x正方向

C. 波的頻率可能為1.25 Hz

D. 波的周期可能為s

E. N點(diǎn)的速度不可能正在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測量某種材料制成的電阻絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:

A.電流表 (內(nèi)阻 =100Ω,滿偏電流 =10mA)

B.電流表 (內(nèi)阻 =100Ω,滿偏電流 =25mA)

C.定值電阻 (100Ω,1A)

D.電阻箱 (0~9999Ω,1A)

E.滑動變阻器 (100Ω,1A)

F.電源E(36V,內(nèi)阻不計)

G.多用電表,螺旋測微器,刻度尺

H.開關(guān)S和導(dǎo)線若干

某同學(xué)進(jìn)行了以下操作：

(1)用多用電表粗測電阻絲的阻值,當(dāng)用“×10”擋測量時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,為了更準(zhǔn)確地測量該電阻絲的阻值,多用電表的歐姆擋位應(yīng)換為____________(填“×1”或“×100”)擋,并重新進(jìn)行_________(填“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”),若測量時指針位置如圖甲所示,則示數(shù)為______________Ω.

(2)把電流表與電阻箱串聯(lián),改裝成量程為36V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為____Ω.

(3)用改裝好的電表設(shè)計測量電阻絲阻值的實(shí)驗(yàn)電路，電路圖如圖乙所示。

(4)測得電阻絲的長度為L,電阻絲的直徑為d,開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置電流表的示數(shù)為 ,電流表 的示數(shù)為 ,則該種材料的電阻率的表達(dá)式為 _____(請用相應(yīng)物理量的字母符號表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在傾角為θ=30°的長斜面上有一滑塊，從靜止開始沿斜面下滑，滑塊質(zhì)量m=2 kg，它與斜面間動摩擦因數(shù)為μ，滑塊受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比，即Ff=kv�；瑝K從靜止下滑的速度圖象如圖所示，圖中直線a是t=0時v-t圖象的切線。則μ和k的值為（g取10 m/s2）（ ）

A. μ=0.23，k=3

B. μ=0.58，k=4

C. μ=0.23，k=5

D. μ=0.58，k=6

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（10分）如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.2T的勻強(qiáng)磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導(dǎo)軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2＝0.5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開始運(yùn)動。試求：

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時，棒L2的加速度為多大；

(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在x軸上有甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸運(yùn)動，甲的位置坐標(biāo)滿足x=t2-3t.乙的速度與時間的關(guān)系滿足v=2-3t，則 ( )

A. 甲質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為3m/s2 B. 乙質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為6m/s2

C. 甲的初速度大小為2m/s D. 在t=ls時甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】奧迪車有多種車型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI，（每個車型字母前的數(shù)字稱為G值）G值用來表現(xiàn)車型的整體加速度感，數(shù)字越大，加速越快．G值的大小為車輛從靜止開始加速到100km/h的平均加速度數(shù)值（其單位為國際基本單位）再乘以10．如圖為某一型號的奧迪尾標(biāo)，其值為50TFSI，則該型號車從靜止開始加速到100km/h的時間約為（　�。�

A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，所需的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示�，F(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路。

【1】請畫實(shí)線作為導(dǎo)線從箭頭1和2處連接其余部分電路；

【2】實(shí)驗(yàn)時，將L1插入線圈L2中，合上開關(guān)瞬間，觀察到檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象揭示的規(guī)律是__________________________

【3】某同學(xué)設(shè)想使線圈L1中電流逆時針(俯視）流動，線圈L2中電流順時針（俯視）流動，可行的實(shí)驗(yàn)操作是

A. 抽出線圈L1 B. 插人軟鐵棒

C. 使變阻器滑片P左移 D. 斷開開關(guān)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面（紙面）內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面。現(xiàn)使線框M、N在t = 0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則( )

A. 兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電

B. 兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于T

C. 在 時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等

D. 兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等

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