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(14分)如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并且框架接触良好,以P为坐标原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从处以的初速度,沿x轴负方向做的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:

(1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;
(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入q=求解。指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
(1)0.1J
(2)
(3)错误之处是把0.4s时回路内的电阻R代入进行计算,正确解法是,因为
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(20分)如图所示,在距离水平地面的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度B=1T。正方形线框的边长=0.2m、质量m=0.1kg,R=0.08Ω,物体A的质量M=0.2kg。开始时线框的边在地面上,各段绳都处于伸直状态,从如图所示的位置将A从静止释放。一段时间后线框进入磁场运动。当线框的边进入磁场时物体A恰好落地,此时轻绳与物体A分离,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,g取10m/s2。求:

(1)线框从开始运动到最高点所用的时间;
(2)线框落地时的速度大小;
(3)线框进入和离开磁场的整个过程中线框产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L,电阻不计。一根电阻不计的金属棒可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的两个定值电阻组织分别为2R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C,板间距离为d。当以速度匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。求:微粒的带电性质,及带电量的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)一个匝数为n =200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中,磁感强度大小为B =0.8T、初始位置如图11所示(线圈平面和磁场方向平行),线圈以ab为轴匀速转动,角速度为ω=5rad/s,已知ab边L1 =15cm,ad边L2 =10cm,线圈的总电阻是R =100Ω。求:

(1)线圈转动过程中的感应电动势的最大值;
(2)线圈从初始位置开始计时,线圈转动过程中的感应电流的瞬时表达式;
(3)线圈从初始位置开始,转过90°角的过程中,通过导线截面的电量;
(4)线圈转动1分钟内外力所做的功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一半径r=10cm,电阻R=0.01Ω,质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大,磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去,当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内,相距L=0.3m,导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接,导轨电阻不计.导轨上停放着一金属杆,杆的电阻r=0.1,质量m=0.1kg,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T 。现在金属杆上施加一垂直于杆的水平向右外力F,使R上的电压每秒钟均匀地增加0.05V,设导轨足够长。
(1)证明金属棒做匀加速运动并求出加速度的大小
(2)写出外力F随时间变化的函数式
(3)试求从杆开始运动后的2s内通过电阻R的电量.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m,用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧,两金属杆都处在水平位置,如图4-93所示,整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.若金属杆ab正好匀速向下运动,求其运动的速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图12-8所示,用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,并以速度v1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为(  )

图12-8
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,电阻为R的矩形线圈,长为L,宽为a,在外力的作用下以速度v匀速向右运动,通过宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,在下列两种情况下求外力做的功:

(1)L<d
(2)L>d

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