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如图甲所示,足够长的光滑平行导轨MNPQ倾斜放置,两导轨间距离为L=" 1.0" m,导轨平面与水平面间的夹角为θ = 30°,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,导轨的MP两端连接阻值为R =" 3.0" Ω的电阻,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连,金属棒ab的质量m =" 0.20" kg,电阻r =" 0.50" Ω,重物的质量M =" 0.60" kg,如果将金属棒和重物由静止释放,金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图乙所示,不计导轨电阻,g = 10m/s2。计算结果可以保留根号。求:

(1)磁感应强度B的大小;
(2)在0.6s内通过电阻R的电量;
(3)在0.6s内电阻R产生的热量。
(1)T.  (2)  (3)1.8J.
(1)由图乙可以看出最终ab棒将匀速运动,匀速运动速度
v = =" 3.5m/s"     
感应电动势E = BLv,感应电流I =   
棒所受安培力F = BIL    
棒匀速时受力平衡,+ mgsin30°="Mg    "
联立解得B =T.    
(2)在0.6s内ab棒上滑的距离s = 1.40m,通过电阻R的电量C
(3)由能量守恒定律得Mgs = mgssinθ + Q + (M + mv2
解得:Q="2.1J"  
又因为  
联立解得QR ="1.8J.   "
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,区域宽为l1。现有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与ab重合,边长为l2,长边的长度为2l1,如图所示。某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框作用力所做的功等于_________________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图3-6-12所示,甲、乙两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处由静止开始释放,A、B是边界范围、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场,只是A的区域比B的区域离地面高一些,两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直.则(   )

图 3-6-12
A.甲先落地           B.乙先落地            C.二者同时落地           D.无法确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,直角三角形线框固定在匀强磁场中,是一段长为L电阻为R的均匀导线,的电阻可不计,长度为,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现有一长度为,电阻为的均匀导线杆架在导线框上,开始紧靠,然后沿方向在外力作用下以恒定速度端移动,移动过程中与导线框接触良好。当滑过的距离为时。求:
(1)中产生的电流大小;
(2)外力的功率;
(3)消耗的热功率。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在光滑的水平面上存在着两个磁感应强度大小相等,方向相反的匀强磁场区域,其宽度均为l,如图所示.一个质量为m、边长为l的正方形线框,在水平恒力作用下,从静止开始运动l,速度达到v0,进人左边磁场时恰好作匀速运动.求:

(1)当ab边刚越过中界线2时,线框的加速度.
(2)当ab边刚越过中界线2和边界线3的中间位置时,线框又恰好做匀速运动,求线框从开始进人边界线1到ab边到达界线2、3中间位置的过程中,共产生多少热量.
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


平面始终处于纸面内,g取10m/s2。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)线框从开始运动到最高点所用的时间;
(3)线框落地时的速度的大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑斜面的倾角,在斜面上放置一矩形线框abcdab边的边长为1 m,bc边的边长为0. 8 m ,线框的质量M="4" kg,电阻为0. 1Ω,线框通过细线绕过光滑的定滑轮与重物相连,滑轮的质量不计,重物的质量m="1" kg,斜面上efgh为斜面上有界匀强磁场的边界,与斜面的底边平行,efgh的间距为1. 8 m,磁场方向垂直于斜面向上,B="0." 5 T,开始cd边离gh边的距离为2.25 m,由静止释放,线框恰好能匀速穿过ef边界,线框滑动过程中cd边始终与底边平行,求:(设斜面足够长,重物m不会与滑轮接触,g取10
(1)线框cd边刚进入磁场时速度的大小。
(2)线框进入磁场过程中通过线框的电量。
(3)线框进入磁场过程中在线框中产生的焦耳热。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图9甲所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面(纸面)向里,具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针的电流方向为正)随时间t的变化图线I-t图可能是图9乙中的(  )




图9

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQKMN放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计。两根导轨光滑且足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α。两个金属棒ab的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好,两个金属棒离最低点都足够远。空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。下列判断正确的是(     )
A.让固定不动,将ab释放,则ab的加速度将逐渐增大
B.让固定不动,将ab释放,则ab的最大速度是
C.如果将ab同时释放,两棒达到最大速度时的总电动势比只释放一个棒达到最大速度时的电动势大
D.如果将ab同时释放,两棒达到的最大速度是只释放一个棒时最大速度的2倍

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