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如图所示,一正方形导线框边长为,质量为m,电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁场宽度为d,且d>l。线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,此时线框的速度为__________。若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动,则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。(已知重力加速度为g)

 

解析试题分析:由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,则 ,其中,
代入解得:v=。因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动,同理可求得此时线框的速度仍为v, 线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量,即Q=.
考点:平衡状态及电磁感应现象;能量守恒定律。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大.一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线(I)位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图(II)位置时,线框的速度为v/2,则下列说法正确的是

A.图(II)时线框中的电功率为
B.此过程中回路产生的电能为
C.图(II)时线框的加速度为
D.此过程中通过线框截面的电量为

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如右图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是(  )

A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

(6分)如图所示是继电器的原理图,A为常闭触点,B为常开触点,当在接线柱2、3间通入一定的电流时,电磁铁便使衔铁P脱离A而与B接触,从而达到控制电路的目的.接线柱____  ________与有电源的热敏电阻串联.接线柱___________与外电路串联,即可在温度过高时切断外电路,实现对外电路的自动控制.若要求切断此电路的同时接通另一个外电路,则需要接通的电路应连在____________两个接线柱上.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧,如果要使线圈中产生图示方向的感应电流,滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动,应给线圈施加一水平向____的外力。 (填向“左”或向“右”)

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框。在它上面搁置另一根与垂直的直导线紧贴,并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为,磁感强度为,则回路中的感应电流的方向为________(填“顺时针”或“逆时针”),感应电流的大小为________________。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在竖直平面内一足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m,放置在磁感应强度为B1=5T的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向里,一质量为m=0.8kg的金属棒ab,垂直于MN、PQ紧贴在导轨上并与导轨接触良好,其接入在导轨间的电阻r=1Ω。金属导轨上端连接右侧的电路。R1=1.0Ω,R2=1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M=0.12kg的正方形金属框cdef,正方形边长L2=0.2m,每条边的电阻r0=1.0Ω,金属框处在一方向垂直纸面向里的磁感应强度B2=3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放,不计其他电阻及摩擦,g取10m/s2。

(1)将K断开,求棒下滑过程中达到的最大速率vm以及速率达到0.5vm时棒的加速度大小;
(2)将开关K闭合后,从棒释放到细导线刚好没有拉力的过程中,棒上产生的电热为2J,求此过程棒下滑的h。(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)摩擦滑动,在螺线管内有图示方向磁场B1,若均匀增加,而ab所在处为匀强磁场B2=2T,螺线管匝数n=4,螺线管横截面积S=0.1m2.导体棒ab质量m=0.02kg,长L=0.1m,整个电路总电阻R=5Ω,试求(g取10m/s2):

(1)ab下落时的最大加速度.
(2)ab下落时能达到的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN,PQ、MN的电阻不计,间距为P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中.电阻均为,质量分别为的两金属棒L1、L2平行的搁在光滑导轨上,现固定棒L1,L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:

(1)当电压表的读数为U=0.2V时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度

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