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如图15所示,正方形导线框边长为L,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,磁场宽度亦为L,线框落入磁场时恰好匀速,且匀速通过磁场区域,则线框自高度h=________由静止开始下落,线框在磁场中匀速运动的速度是________,穿过磁场区域所用时间为________,全过程产生的电能为________。
m2gR2/2B4L4     mgR/B2L2     2B2L3/mgR    2mgL
线框落入磁场时恰好匀速,有:,所以可得线框在磁场中匀速运动的速度是v=mgR/B2L2,线框开始做自由落体运动,所以 m2gR2/2B4L4,穿过磁场区域所用时间为 2B2L3/mgR,因为线框进入磁场为匀速过程,所以全过程产生的电能为2mgL
故答案为:m2gR2/2B4L4     mgR/B2L2     2B2L3/mgR    2mgL
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

如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,磁感应强度B=0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P间连接阻值为R=0.50Ω的电阻,导轨宽度L=0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。(金属棒ab和导轨电阻不计,g=10m/s2
时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求:(1)在前0. 4s的时间内,金属棒ab中的平均电动势;  
(2)金属棒的质量m;
(3)在前1.60s的时间内,电阻R上产生的热量QR

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3所示,MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连.粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触,整个装置处于匀强磁场中,磁感强度B的方向垂直纸面向里.当线框OO′轴转动时
A.R中无电流通过
B.线框中有直流电
C.R中有交变电流通过
D.线框中电流强度的最大值与转速成无关

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

金属圆环的圆心为o,金属棒oa、ob与金属环接触良好且可绕o在环上转动,整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当外力使oa顺时针方向加速转动时,在oa追上ob之前,ob将
A.顺时针方向转动
B.逆时针方向转动
C.先顺时针方向转动,后逆时针方向转动
D.先逆时针方向转动,后顺时针方向转动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面,EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场,磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。一正方形金属框abcd放在斜面上,ab边平行于磁场边界。现使金属框从斜面上某处由静止释放,金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中,其运动的v-t图象如图乙所示。已知金属框电阻为R,质量为m,重力加速度为g,图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量,求:
(1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度;
(2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度;
(3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一平直绝缘斜面足够长,与水平面的夹角为θ;空间存在着磁感应强度大小为B,宽度为L的匀强磁场区域,磁场方向垂直斜面向下;一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属线框沿斜面向上滑动,线框向上滑动离开磁场时的速度刚好是刚进入磁场时速度的1/4,离开磁场后线框能沿斜面继续滑行一段距离,然后沿斜面滑下并匀速进入磁场.已知正方形线框与斜面之间的动摩擦因数为μ.求:
(1)线框沿斜面下滑过程中匀速进入磁场时的速度v2.
(2)线框在沿斜面上滑阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)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,电阻可不计的金属棒ab静止释放,沿导轨下滑(金属棒a b与导轨间的摩擦不计)。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h=3m时,速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平放置的U形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当ab杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,求:
(1)ab杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度.
(2)ab杆可以达到的最大速度vmax
(3)ab杆达到最大速度vmax时电路中每秒放出的热量Q。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场. 设重力加速度为g=10m/s2。(不计a、b之间的作用)求:
(1)在整个过程中,a、b两棒克服安培力分别做的功;
(2)M点和N点距L1的高度。

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