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如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场.图乙为外力F随时间变化的图象,图象中的F0、t0均为已知量,则t=t0时刻线框的速度v=______,t=
3
4
t0时刻线框的发热功率P=______.
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0-t0线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动,根据运动学公式得
0+v
2
t0=l
v=
2l
t0
   a=
2l
t20

根据牛顿第二定律得,F-F=ma,又F=BIl,
I=
E
R
,E=Blv,
得到      F=
B2l2at
R
+ma      
斜率k=
B2l2a
R
=
2F0
t0
 ②
根据安培力做功量度电路中产生的电能得
t=
3
4
t0时刻线框的发热功率等于此时安培力的功率.
t=
3
4
t0时速度v′=
3l
2t0
  ③
由①②③得P=Fv′=
9F0l
4t0

故答案为:
2l
t0
9F0l
4t0
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,一边长为2.5m的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为0.6T的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合.在水平外力作用下线框由静止开始经过5s被匀加速拉出磁场.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如乙图所示.在金属线框被拉出的过程中,通过线框导线横截面的电量为
1.5
1.5
C,线框的电阻为
2.5
2.5
Ω,线框的加速度大小为
0.2
0.2
m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?青浦区一模)如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场.图乙为外力F随时间变化的图象,图象中的F0、t0均为已知量,则t=t0时刻线框的速度v=
2l
t0
2l
t0
,t=
3
4
t0时刻线框的发热功率P=
9F0l
4t0
9F0l
4t0

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?湖南模拟)如图甲所示,一边长为L,质量为m,电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=BH+ky,k为恒定常数,同一水平面上磁感应强度相同.现将方框从如图所示位置自由下落,重力加速度为g,不计空气阻力,设磁场区域足够大.
(1)判定方框中感应电流的方向;
(2)通过计算确定方框最终运动的状态;
(3)图乙为感应电动势E随下降高度y的变化图象,求方框从初位置下落H高度时产生的热量Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图甲所示,一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上,线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界,磁场磁感应强度为B.从t=0时刻开始,线框在一水平向右的拉力F作用下从静止开始做匀加速直线运动,在t0时刻穿出磁场.图乙为拉力F随时间变化的图象,图象中的F0、t0均为已知量.则t=
1
2
t0时刻线框中电流I=
 
;t=
4
5
t0时刻线框的发热功率P=
 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,一边长为L,质量为m,电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中,磁场方向垂直方框平面,磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B0+ky,k为恒定常数,同一水平面上磁感应强度相同.现将方框从如图所示位置自由下落,重力加速度为g,不计空气阻力,设磁场区域足够大.
(1)判定方框中感应电流的方向;
(2)通过计算确定方框最终运动的状态;
(3)乙图为金属框中感应电动势E与y的关系图.请求出金属框下落H高度过程中产生的内能Q.

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