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如图所示,由10根长度都是L的金属杆连接成一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh,放在纸面所在的平面内,有一个宽度也为L的匀强磁场,磁场边界跟de杆平行,磁感应强度的大小是B,方向垂直于纸面向里,金属ahbgcfde的电阻都为r,其他各杆的电阻不计,各杆端点间接触良好.现以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉,从de杆刚进入磁场瞬间开始计时,求:

(1)从开始计时到ah杆刚进入磁场的过程中,通过ah杆某一横截面总的电荷量q.
(2)从开始计时到金属框全部通过磁场的过程中,金属框中电流所产生的总热量Q.
(1)q= (2)3B2L3v/r解析:(1)总电阻R=+r,金属框干路中的电流I=,通过ah杆的电流I′=.从开始计时到ah杆刚进入磁场时间内t=,这段时间内通过ah杆的总电荷量q=It.由以上各式解得q=. (8分)(2)匀速拉动金属框的外力F=FB=BIL此过程中电流产生的热Q=W=Fs=3B2L3v/r. (4分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?天津三模)如图所示,水平放置足够长的电阻不计的粗糙平行金属导轨MN、PQ相距为l=0.2m,三根质量均为m=5g的导体棒a、b、c相距一定距离垂直放在导轨上且与导轨间动摩擦因数均为μ=0.5,导体棒b、c的电阻均为R=1.0Ω,导体棒a的电阻为r=0.5Ω.有磁感应强度为B=0.5T的范围足够大的匀强磁场垂直于导轨平面方向向上.现用一平行于导轨水平向右的足够大的拉力F作用在导体棒a上,使之由静止开始向右做加速运动,导体棒始终与导轨垂直且接触良好,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略导体棒间的相互作用,求:
(1)当导体棒c刚开始运动时,导体棒a的速度大小;
(2)当导体棒c刚开始运动时撤去拉力F,撤力后电路中产生焦耳热为Q=6.0×10-2J,撤去拉力F后导体棒a在导轨上滑行的距离

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?深圳一模)两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨左端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻忽略不计.匀强磁场垂直于斜面向上,磁感强度B=0.5T.质量为m=0.1kg,电阻不计的金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑.如图所示,设导轨足够长,导轨宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑高度h=3m时,速度恰好达到最大速度2m/s.求这一过程中,
(1)金属棒受到的最大安培力;
(2)电路中产生的电热.

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科目:高中物理 来源:上海市黄浦区2013年高考一模物理试题 题型:038

如图所示,用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道,竖直固定在地面上,其圆心为O、半径为0.3 m.轨道正上方离地0.4 m处固定一水平长直光滑杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方.A、B是质量均为2 kg的小环,A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看作质点,且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个大小为55 N的水平向右恒力F,使B环从地面由静止沿轨道上升.(g取10 m/s2),求:

(1)在B环上升到最高点D的过程中恒力F做功为多少?

(2)当被拉到最高点D时,B环的速度大小为多少?

(3)当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时,B环的速度大小为多少?

(4)若恒力F作用足够长的时间,请描述B环经过D点之后的运动情况.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分)如图所示,在一根足够长的竖直绝缘杆上,套着一个质量为m、带电量为-q的小球,球与杆之间的动摩擦因数为μ。场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场方向如图所示,小球由静止开始下落。求:

   

(1)小球开始下落时的加速度;

(2)小球的速度多大时,有最大加速度,它们的值是多少?

(3)小球运动的最大速度为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿。质量为m=30 kg的演员自竹竿顶部由静止开始下滑,滑到竹竿底端时速度恰好为零。为了研究下滑演员沿杆的下滑情况,在顶杆演员与竹竿底部之间安装一个传感器。由于竹竿处于静止状态,传感器显示的就是下滑演员所受摩擦力的情况,如图所示。g=10 m/s2。求:

(1)下滑演员下滑过程中的最大速度;

(2)竹竿的长度。

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