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如图4-12所示,将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出,穿过宽度为b磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求:

图4-12

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场的速度v2;?

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1;?

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q。

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为了探测海洋中水的运动,科学家有时依据靠水流通过地磁场所产生的感应电动势测水的流速。假设某处地磁场的竖直分量为0.5×10-4T,两个电极插入相距2.0 m的水流中,且两电极所在直线与水流方向垂直,如果与两电极相连的灵敏电压表示数为5.0×10-5V,则水的流速为_________m/s。

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有一总电阻5Ω的闭合导线,其中1 m长部分直导线在磁感应强度为2 T的水平匀强磁场中,以2 m/s的速度沿与?磁感线成30°角的方向运动,如图4-11所示,该直导线产生的感应电动势为___________V,磁场对直导线部分作用力大小为___________N,方向___________。?

图4-11

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如图4-10所示,当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时,流过电流计的电流方向是___________,当磁铁远离螺线管时,流过电流计的电流方向是___________。?

图4-10

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如图4-9所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球。整个装置悬挂起来,当接通电键瞬间,整个圆盘将(自上而下看)(  )?

图4-9

A.顺时针转动一下?                B.逆时针转动一下?

C.顺时针不断转动?                D.逆时针不断转动?

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如图4-7所示的电路中,开关是闭合的,此时流过灯泡A的电流为I1,流过线圈L的电流为I2,且I2>I1,在t1时刻将开关断开,在整个过程中流过灯泡A的电流随时间变化的图象是图4-8中(  )???

图4-7

图4-8

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有一回路竖直放在匀强磁场中,磁场B的方向垂直该回路所在平面,其中导线MN可以自由地在很长的光滑导轨上滑动而不分离,除电阻R外回路电阻可忽略不计。如图4-6所示,当MN无初速释放后,下列叙述正确的是(  )?

图4-6

A.MN受磁场力作用,以小于g的加速度匀加速下落?

B.MN加速下落后,最后趋向一个恒定的收尾速度(即最后做匀速运动)?

C.回路电流越来越大,最后趋向一个恒定的极限值?

D.MN受到磁场力越来越大,最后趋向于与导线MN的重力平衡?

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如图4-5所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F,此时(  )?

图4-5

A.电阻R1消耗的热功率为Fv/3?

B.电阻R0消耗的热功率为Fv/6?

C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ?

D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθv?

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图4-4中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体,有匀强磁场垂直于导体所在的平面,方向如图所示,用I表示回路中的电流,则(  )?

图4-4

A.当AB不动而CD向右滑动时,I≠0且沿顺时针方向?

B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I=0?

C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0?

D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I≠0且沿逆时针方向?

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用均匀导线做成的正方形线框,其边长为0.2 m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图4-3所示,当磁场以10 T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点电势差是(  )

A.Uab=0.1 V                         B.Uab=-0.1 V?

C.Uab=0.2 V                         D.Uab=-0.2 V?

图4-3  

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同步练习册答案