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如图所示,有一磁感强度的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的U型金属框架,框架上有一导体保持与框架边垂直接触、且由静止开始下滑。已知,质量为,电阻为,框架光滑且电阻不计,取,求:

(1)导体下落的最大加速度;
(2)导体下落的最大速度;
(3)导体在最大速度时产生的电功率。
(1)(2)10m/s(3)10W

试题分析:(1)对导体棒分析可知,其开始运动时受合力最大,即为重力
由牛二定律可知最大加速度:           (2分)
(2)根据导体下落的最大速度时,加速度为零        (1分)
此时有:      (1分)
       (1分)
             (1分)
         (1分)
联立以上各式得:        (1分)
(3)导体棒最大速度时其电功率:         (2分)
由以上各式得:            (1分)
点评:本题难度较小,导体棒下落的速度逐渐增大,安培力增大,当安培力增大到等于重力时,导体棒向下做匀速运动
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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0.3 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0.9 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( )
A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2
D.W1>W2,q1>q2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出,初速度方向和棒垂直,则棒两端产生的感应电动势将 (  )
A.随时间增大B.随时间减小
C.难以确定D.不随时间变化

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。在每个线框进入磁场的过程中,MN两点间的电压分别为UaUbUcUd。下列判断正确的是:
A.Ua<Ub<Uc<Ud
B.Ua<Ub<Ud<Uc
C.UaUb<UcUd
D.Ub<Ua<Ud<Uc

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,匀强磁场方向垂直于线圈平面,先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场,第一次拉出时速度为 v1=v0,第二次拉出时速度为 v2=2v0,前后两次拉出线圈的过程中,下列说法正确的是(  )。
A.线圈中感应电流之比是1∶2
B.线圈中产生的热量之比是2∶1
C.沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1∶2
D.流过任一横截面感应电荷量之比为1∶1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,平行金属导轨与水平面间的夹角为,导轨间距为,电阻不计,它与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m的导体棒从ab位置由静止平行于斜面向下运动,到达ab′位置时的速度大小为v,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为
A.上述滑动过程中导体棒受到的最大安培力为
B.上述滑动过程中导体棒做匀加速直线运动
C.上述滑动过程中由于电流做功产生的热量为
D.上述滑动过程中导体棒损失的机械能为mgs

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端与小灯泡连接,匀强磁场垂直于导轨所在平面,则垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中(导体棒电阻为R,导轨和导线电阻不计)
A.受到的安培力方向沿斜面向上
B.受到的安培力大小保持恒定
C.导体棒的机械能一直减小
D.克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,正方形闭合线圈边长为0.2 m,质量为0.1 kg,电阻为0.1 Ω,在倾角为30°的斜面上的砝码质量为0.4 kg,匀强磁场磁感应强度为0.5 T,不计一切摩擦,砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时,它恰好做匀速运动.(g取10 m/s2)

(1)求线圈匀速上升的速度;
(2)在线圈匀速进入磁场的过程中,砝码对线圈做了多少功?
(3)线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨间的距离为2L,I J和MN两部分导轨间的距离为L,导轨竖直放置,整个装置处于水平向里的匀强磁场中,金属杆ab和cd的质量均为m,都可在导轨上无摩擦地滑动,且与导轨接触良好,现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F,使其匀速向上运动,此时cd处于静止状态,则F的大小为(   )
A.2mgB.3mgC.4mgD.mg

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同步练习册答案