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如图所示,间距为L的光滑水平金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,一端接阻值为R的电阻.质量为m的导体棒放置在导轨上,其电阻为R0.在拉力F作用下从t=0的时刻开始运动,其速度随时间的变化规律为vvmsinωt,不计导轨电阻.求:

(1)从t=0到t时间内电阻R产生的热量.
(2)从t=0到t时间内拉力F所做的功.
:见解析
(1)eBLvBLvmsinωt
isinωt
电流的有效值I
t=0 ~t时间内在R上产生的热量为:
QI2Rt=[]2·R·
.
(2)由vvmsinωt知:
t=0时,v=0
t时,vvm
由功能关系得
WFmvI2(RR0)
mv.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,空间有一宽为0.2m的匀强磁场区域,磁感应强2T,方向垂直纸面向外,abcd是由均匀电阻丝做成的边长0.1m的正方形线框,总电阻为1Ω,线框以垂直磁场边界的速度10m/s匀速通过磁场区域,在运动过程中,线框ab 、cd两边始终与磁场边界平行,设线框刚进入磁场的位置t=0求:

(1)线框穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳热;
(2)画出线框穿过磁场过程中,cd两端电势差Ucd随时间t变化的图象(不需要分析说明)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如右图所示,两平行光滑导轨相距为20 cm,金属棒MN的质量为10 g,电阻为8 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,方向竖直向下,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,当开关S闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少?(设θ=45°,g取10 m/s2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一长直导线 AB中通以如图乙所示的交流电,在导线附近的正下方放置一闭合线圈,线圈平面与导线在同一平面内如图甲所示,则下列说法中正确的是
A.在t1时刻,线圈内有感应电流B.在t2时刻,线圈内没有感应电流
C.t>0的任意时刻,线圈内都有感应电流D.以上说法都不对

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图4中所给出的是金属框的四个可能达到的位置,则金属框的速度不可能为零的位置是    (  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20 T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105 V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角∠AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度E2=5.0×105 V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C.求:

(1)离子在平行板间运动的速度大小.
(2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标.
(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t做如图乙变化时,下列选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是
(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图18所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.
⑴ab两点电势差为多少?
⑵使ab棒向右匀速的拉力F为多少?
⑶拉力的功率为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图(a)所示的螺线管,匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,电阻,与螺线管串联的外电阻。方向向左,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示规律变化,求:
(1)电阻R2的电功率;
(2)a、b两点的电势(设c点电势为零)

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