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)如图所示,一段闭合螺线管套放在光滑水平玻璃棒上,一个光滑水平玻璃板中心沿螺线管的轴线穿过,板足够长,质量为M的条形磁铁放在板上螺线管管口的一端。现给条形磁铁一个冲量,使条形磁铁以速率v0穿过螺线管,条形磁铁穿出螺线管时的速率为v0,螺线管的质量为M
求条形磁铁穿过螺线管的过程中螺线管产生的热量。
Q= Mv02
以磁铁和螺线管为系统,系统所受合外力为零,所以系统动量守恒,则:
Mv0=M·(                              ①
解得,磁铁穿出螺线管后,螺线管的速度
v=v0
系统相互作用的过程中,系统减少的动能转化为电能,再转化为内能,由能的转化和守恒定律有:
Q=Mv02-M(v0)2-·(M)v2                                             
v=v0代入求得Q= Mv02
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图 3-5-18 所示,有一宽为 2L 的匀强磁场区域,磁感应强度为 B,方向垂直纸面向外.abcd 是由均匀电阻丝做成的边长为 L 的正方形线框,总电阻值为 R.线框以垂直磁场边界的速度 v 匀速通过磁场区域,在整个运动过程中,线框 ab、cd 两边始终与磁场边界平行.则(   )

图3-5-18
A.整个过程线圈中的电流方向始终为顺时针方向
B.整个过程线圈中的电流方向始终为逆时针方向
C.整个过程中 ab 两点的电势差为BLv
D.整个过程中线圈产生的焦耳热为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一个质量为m,电阻为R的闭合矩形线圈,长为l,高为h,从某一高度由静止开始下落,进入一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,磁场的边界为水平,宽度为2h,线圈开始下落时距磁场上边界3h,下落过程中始终在竖直平面内,不发生转动.已知线圈从磁场中穿出的过程中,做的是匀速运动.求线圈在进入磁场的过程中有多少电能转化为内能?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)金属棒ab的最大速度;
(2)金属棒ab运动达到稳定状态后,1s钟内回路产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,两条固定的光滑的平行长金属导轨PQ和MN相距L=2m,电阻忽略不计。两导轨在同一水平面上,导轨上放有两根电阻均为r=1Ω且与导轨垂直的细金属杆ab和cd,处在竖直向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,杆cd系一细绳,绳跨过定滑轮与地面上一质量m=1kg的重物相连,不计绳与滑轮以及滑轮与轴间的摩擦。最初ab、cd均静止,且细绳绷直但无张力。t=0时刻,ab从静止开始以2m/s2加速度向左做匀加速直线运动,
求:(1)t=2s末绳的张力大小?
(2)若t时刻物体离开地面,求t值。(g=10m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(2003年全国理综卷)如图5所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻,两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2,问此时两金属杆的速度各为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一对无限长平行导轨位于竖直平面内,轨道上串联一电容器C(开始未充电).另一根质量为m的金属棒ab可沿导轨下滑,导轨宽度为L,在讨论的空间范围内有磁感应强度为B、方向垂直整个导轨平面的匀强磁场,整个系统的电阻可以忽略,ab棒由静止开始下滑,求它下滑h高度时的速度v.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一个质量、长、宽、电阻的矩形线圈,从高处由静止开始自由下落,进入一个匀强磁场,如图12-4-15所示.线圈下边刚进入磁场时,由于磁场力作用,线圈正好作匀速运动,求:

(1)磁场的磁感应强度B
(2)如果线圈下边通过磁场所经历的时间,求磁场区域的高度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为370,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端于导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T。将导体棒MN由静止释放,运动一端时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6)
A.2.5m/s,1W
B.5m/s,1W
C.7.5m/s,9W
D.15m/s,9W

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