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    如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“ ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s2。求：

    ⑴线框做匀速运动时的速度大小；
    ⑵电场强度的大小；
    ⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热．
    （1） （2）（3）

    试题分析：（1）解：设线框做匀速运动时的速度大小V
              则      3分
    由平衡条件·2分
    解得     1分
    （2）从线框刚离开磁场区域到小球运动到电场下边界的过程
    由动能定理    4分
    解得：    2分
    （3）经足够长的时间后，线框上边运动到磁场区域的下边界时速度恰为零，此后线框不再进入磁场，不再产生焦耳热。从开始运动到该状态，由能量守恒    2分
    解得：
    点评：当线框产生感应电流时，由安培力做功从而产生热量．因安培力不恒定，所以运用动能定理求得产生的热量．
    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

    图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有     (     )
    A．导体下落过程中，机械能不守恒
    B．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量
    C．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能
    D．导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    两个带有中心轴的金属圆圈a和b，其上都有多根辐向金属条，现用两根金属导线分别将它们的中心轴与对方的边缘接触，整套装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如右图所示，不计一切摩擦．若圆圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆时针转动时，则圆圈b的转动情况是(　   　)
    A．逆时针转动
    B．顺时针转动
    C．圆圈b的角速度等于圆圈a的角速度ω
    D．圆圈b的角速度小于圆圈a的角速度ω

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架，框架的上端接有一电容量为C的电容器。框架上有一质量为m，长为L的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦，棒离地面高度为h。强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直。开始时电容器不带电。自静止起将棒释放，问棒落到地面需要多少时间？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，在距离水平地面h＝0.8 m的虚线的上方，有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场，正方形线框abcd的边长l＝0.2 m，质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.08 Ω。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连线框，另一端连一质量M＝0.2 kg的物体A。开始时线框的cd在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A，一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地，同时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10 m/s2。求：

    （1）匀强磁场的磁感应强度B？
    （2）线框从开始运动至运动到最高点，用了多长时间？
    （3）线框落地时的速度多大？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （15分）如图甲所示，一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上，线框边长为L，质量为m，电阻为R．该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其右边界MN平行于ab，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，要求：

    （1）若线框保持静止，求在时间t0内产生的焦耳热；
    （2）若线框从零时刻起，在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN．求在此过程中拉力所做的功；
    （3）在（2）的情形下，为使线框在离开磁场的过程中，仍以加速度a做匀加速直线运动，试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如下图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L<d)，将线圈在磁场上方高h处由静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚入磁场一直到ab边刚离开磁场)(　　)
    A．感应电流做功为mgL
    B．线圈进入磁场的过程中一直做减速运动
    C．线圈的最小速度可能为
    D．线圈的最小速度一定为

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，竖直放置、宽度L＝1.0m的框架上，放有一质量m＝0.1kg、电阻R＝1.0Ω的导体棒MN，它们处于磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。用电动机无初速牵引导体棒上升，当上升到h＝3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量Q＝2.0J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为U＝7.0V、I＝1.0A，电动机内阻r＝1.0Ω。不计其它电阻及一切摩擦，导体棒与框架始终接触良好，取重力加速度g＝10 m/s2 。求：

    （1）棒能达到的稳定速度的大小v；
    （2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间t。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好。导轨一端连接电阻R，其它电阻不计，磁感应强度为B，金属棒ab在水平外力F的作用下以速度v向右作匀速运动，则
    A．金属棒a端电势比b端高
    B．电阻R两端的电压为BLv
    C．ab棒受到的安培力的方向向左
    D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热

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