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如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.2 s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.6 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则W1      W2, q1       q2 。(两空均选填“>” “<” “=”)。
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试题分析:设线框的长为L1,宽为L2,速度为v.线框所受的安培力大小为FA=BIL2,又I= ,E=BL2v,则得FA= ,线框匀速运动,外力与安培力平衡,则外力的大小为F=FA=,外力做功为W=FL1=?L1=L1=,可见,外力做功与所用时间成反比,则有W1>W2.两种情况下,线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等,根据感应电荷量公式q=可知,通过导线截面的电量相等,即有q1=q2
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具,它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MNl平行于y轴,宽为dNP边平行于x轴,如图l所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿O x方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MNPQ边所在位置的磁感应强度随时问的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v

vv0
(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;
(2)为使列车获得最大驱动力,写出MNPQ边应处于磁场中的什么位置及λd之间应满足的关系式;
(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为,宽为L,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B,导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2,质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中( )
A.R1和R2发热功率之比P1:P2=R2:R1
B.导体棒匀速运动时的速度
C.安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量
D.重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分和水平部分均光滑,二者平滑连接.右端接一个阻值为R的定值电阻.水平部分导轨左边区域有宽度为d的匀强磁场区域,磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为B.质量为m、电阻也为R的金属棒从磁场区域的右边界以平行于水平导轨的初速度v0进入磁场,离开磁场后沿弯曲轨道上升h高度时速度变为零,已知金属棒与导轨间接触良好,则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)

A.金属棒产生的最大感应电动势为Bdv0
B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为
D.整个过程电路中产生的焦耳热为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个绕圆心轴MN匀速转动的金属圆盘,匀强磁场垂直于圆盘平面,磁感应强度为B,圆盘中心和圆盘边缘通过电刷与螺线管相连,圆盘转动方向如图所示,则下述结论中正确的是
A.圆盘上的电流由圆心流向边缘
B.圆盘上的电流由边缘流向圆心
C.金属圆盘上各处电势相等
D.螺线管产生的磁场,F端为N极

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨,表面粗糙、电阻不计,导轨左端与一个定值电阻R相连,金属棒ab的质量为m,电阻不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,则当棒ab在水平恒力F的作用下从静止起向右滑动的过程中
A.恒力F做的功等于电路中产生的电能;
B.恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;
C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能;
D.恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m="0.02" kg,电阻均为R="0.1" Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B="0.2" T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g="10" m/s2,问:

(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q="0.1" J的热量,力F做的功W是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个刚性的矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域继续下落,已知磁场区域的高度大于线圈的高度,则下列判断中正确的是
A.若线圈进入磁场时是减速运动,则离开磁场时也是减速运动
B.若线圈进入磁场时是减速运动,则离开磁场时是加速运动
C.若线圈进入磁场时是匀速运动,则离开磁场时也是匀速运动
D.若线圈进入磁场时是加速运动,则离开磁场时也是加速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图中回路竖直放在匀强磁场中,磁场的方向垂直于回路平面向外,导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有     (     )
A.导体下落过程中,机械能不守恒
B.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量
C.导体加速下落过程中,导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能
D.导体达到稳定速度后的下落过程中,导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

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