如圖所示,某空間區(qū)域分布著水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域的水平寬度d=0.4m, 磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。 固定在絕緣平板上的豎直正方形金線(xiàn)框PQMN邊長(zhǎng)L=0.4m,電阻R=0.1,整個(gè)屬裝置質(zhì)量M=0.3kg,平板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,用細(xì)線(xiàn)通過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量為m=0.1kg的重物相連,F(xiàn)將重物由靜止釋放,使金屬框向右運(yùn)動(dòng),PQ邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(g取10m/s2)求:

(1)重物剛釋放時(shí)的加速度;
(2)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的距離s;
(3)線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。
(1)由牛頓第二定律有:①…………………(3分)
解得:…………………………………(2分)
(2)線(xiàn)框在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng),則                ②…………………(1分)
             ③…………………(1分)
           ④…………………(1分)
   ⑤…………………(3分)
            ⑥…………………(2分)
聯(lián)立②③④⑤⑥解得:…………………………………………………(1分)
(3)由蕉耳定律:                               ⑦………………(2分)
                         ⑧………………(2分)
聯(lián)立⑦⑧解得:    ……………………………………
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

(17分)如圖所示,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻.區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用,從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大.(已知:l=1 m,m=1 kg,R=0.3 Ω,r=0.2 Ω,s=1 m)

(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng);
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿(mǎn)足vv0x,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?
(4)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤出外力,畫(huà)出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線(xiàn).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置,在其左端連接為θ=370的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc,導(dǎo)軌相距均為=1m,在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上,各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。金屬桿a、b質(zhì)量均為=0.1kg,電阻Ra=2Ω、Rb=3Ω,其余電阻不計(jì)。在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1、B2,且B1=B2=0.5T。已知t=0時(shí)起,桿a在外力F1作用下由靜止開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng),桿在水平向右的F2作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài),且F2="0.75+0.2t" (N)。(g取10m/s2

(1)通過(guò)計(jì)算判斷桿a的運(yùn)動(dòng)情況;
(2)從t=0時(shí)刻起,求1s內(nèi)通過(guò)桿b的電量;
(3)若t=0時(shí)刻起,2s內(nèi)作用在a棒上外力做功為 3.2J,則這段時(shí)間內(nèi)b棒上產(chǎn)生的熱量為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩根水平平行光滑金屬導(dǎo)軌上放置兩根與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿,兩金屬桿質(zhì)量相同,滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直。整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示。給金屬桿A向右一瞬時(shí)沖量使它獲得初動(dòng)量P0,在金屬桿A沿水平導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,其動(dòng)量大小P隨時(shí)間變化的圖像正確的是(         )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用力將線(xiàn)圈abcd勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng),下列說(shuō)法正確的是
A.拉力所做的功等于線(xiàn)圈所產(chǎn)生的熱量
B.當(dāng)速度一定時(shí),線(xiàn)圈電阻越大,所需拉力越小
C.對(duì)同一線(xiàn)圈,消耗的功率與運(yùn)動(dòng)速度成正比
D.在拉出全過(guò)程中,導(dǎo)線(xiàn)橫截面所通過(guò)的電量與快拉、慢拉無(wú)關(guān)

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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,空間存在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度B="1" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),ab、cd是相互平行間距L="1" m的長(zhǎng)直導(dǎo)軌,它們處在同一水平面內(nèi),左邊通過(guò)金屬桿ac相連,質(zhì)量m="1" kg的導(dǎo)體棒MN水平放置在導(dǎo)軌上,已知MN與ac的總電阻R="0.2" Ω,其他電阻不計(jì).導(dǎo)體棒MN通過(guò)不可伸長(zhǎng)細(xì)線(xiàn)經(jīng)光滑定滑輪與質(zhì)量也為m的重物相連,現(xiàn)將重物由如圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)釋放后與導(dǎo)體棒MN一起運(yùn)動(dòng),并始終保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,其他摩擦不計(jì),導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),重物離地面足夠高,重力加速度g取10 m/s2.

(1)請(qǐng)定性說(shuō)明:導(dǎo)體棒MN在達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)前,速度和加速度是如何變化的;到達(dá)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)MN受到的哪些力合力為零,并在圖乙中定性畫(huà)出棒從靜止至勻速的過(guò)程中所受的安培力大小隨時(shí)間變化的圖象(不需說(shuō)明理由及計(jì)算達(dá)到勻速的時(shí)間).
(2)若已知重物下降高度h="2" m時(shí),導(dǎo)體棒恰好開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中ac邊產(chǎn)生的焦耳熱Q="3" J,求導(dǎo)體棒MN的電阻值r.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖,水平桌面上固定的矩形裸導(dǎo)線(xiàn)框abcd的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為2L,短邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng),在兩短邊上均接有電阻R,其余部分電阻不計(jì)。導(dǎo)線(xiàn)框一長(zhǎng)邊與x軸重合,左邊的坐標(biāo)x=0,線(xiàn)框內(nèi)有一垂直于線(xiàn)框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長(zhǎng)邊接觸良好。開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒靜止于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下,從x=0處以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)到x=2L處。則導(dǎo)體棒MN從x=0處運(yùn)動(dòng)到x=2L處的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為          ,拉力F關(guān)于x(x﹤2L)的表達(dá)式為F=            

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,有一半徑r=10cm,電阻R=0.01Ω,質(zhì)量m=0.02Kg的金屬圓環(huán)以v0=10m/s的速度向一面積足夠大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)滑去,當(dāng)圓環(huán)剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)圓環(huán)的加速度為a=40m/s2,求此過(guò)程圓環(huán)增加的內(nèi)能。

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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,電阻為R的矩形線(xiàn)圈,長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為a,在外力的作用下以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng),通過(guò)寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在下列兩種情況下求外力做的功:

(1)L<d
(2)L>d

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