如圖所示,有一磁感強(qiáng)度的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置一很長(zhǎng)的U型金屬框架,框架上有一導(dǎo)體保持與框架邊垂直接觸、且由靜止開(kāi)始下滑。已知長(zhǎng),質(zhì)量為,電阻為,框架光滑且電阻不計(jì),取,求:

(1)導(dǎo)體下落的最大加速度;
(2)導(dǎo)體下落的最大速度;
(3)導(dǎo)體在最大速度時(shí)產(chǎn)生的電功率。
(1)(2)10m/s(3)10W

試題分析:(1)對(duì)導(dǎo)體棒分析可知,其開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)受合力最大,即為重力
由牛二定律可知最大加速度:           (2分)
(2)根據(jù)導(dǎo)體下落的最大速度時(shí),加速度為零        (1分)
此時(shí)有:      (1分)
       (1分)
             (1分)
         (1分)
聯(lián)立以上各式得:        (1分)
(3)導(dǎo)體棒最大速度時(shí)其電功率:         (2分)
由以上各式得:            (1分)
點(diǎn)評(píng):本題難度較小,導(dǎo)體棒下落的速度逐漸增大,安培力增大,當(dāng)安培力增大到等于重力時(shí),導(dǎo)體棒向下做勻速運(yùn)動(dòng)
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng).若第一次用0.3 s時(shí)間拉出,外力做的功為W1,通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q1;第二次用0.9 s時(shí)間拉出,外力所做的功為W2,通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則( )
A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2
D.W1>W2,q1>q2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一根水平放置的金屬棒沿水平方向拋出,初速度方向和棒垂直,則棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將 (  )
A.隨時(shí)間增大B.隨時(shí)間減小
C.難以確定D.不隨時(shí)間變化

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為L或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體框,以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc、Ud。下列判斷正確的是:
A.Ua<Ub<Uc<Ud
B.Ua<Ub<Ud<Uc
C.UaUb<UcUd
D.Ub<Ua<Ud<Uc

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,先后兩次將線圈從同一位置勻速地拉出有界磁場(chǎng),第一次拉出時(shí)速度為 v1=v0,第二次拉出時(shí)速度為 v2=2v0,前后兩次拉出線圈的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(  )。
A.線圈中感應(yīng)電流之比是1∶2
B.線圈中產(chǎn)生的熱量之比是2∶1
C.沿運(yùn)動(dòng)方向作用在線框上的外力的功率之比為1∶2
D.流過(guò)任一橫截面感應(yīng)電荷量之比為1∶1

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為,導(dǎo)軌間距為,電阻不計(jì),它與阻值為R的定值電阻相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從ab位置由靜止平行于斜面向下運(yùn)動(dòng),到達(dá)ab′位置時(shí)的速度大小為v,滑行的距離為s,導(dǎo)體棒的電阻也為R,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
A.上述滑動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為
B.上述滑動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.上述滑動(dòng)過(guò)程中由于電流做功產(chǎn)生的熱量為
D.上述滑動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mgs

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置,其下端與小燈泡連接,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面,則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過(guò)程中(導(dǎo)體棒電阻為R,導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì))
A.受到的安培力方向沿斜面向上
B.受到的安培力大小保持恒定
C.導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小
D.克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,正方形閉合線圈邊長(zhǎng)為0.2 m,質(zhì)量為0.1 kg,電阻為0.1 Ω,在傾角為30°的斜面上的砝碼質(zhì)量為0.4 kg,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T,不計(jì)一切摩擦,砝碼沿斜面下滑線圈開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),它恰好做勻速運(yùn)動(dòng).(g取10 m/s2)

(1)求線圈勻速上升的速度;
(2)在線圈勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,砝碼對(duì)線圈做了多少功?
(3)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生多少焦耳熱?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,上下不等寬的平行金屬導(dǎo)軌的EF和GH兩部分導(dǎo)軌間的距離為2L,I J和MN兩部分導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),導(dǎo)軌豎直放置,整個(gè)裝置處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m,都可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng),且與導(dǎo)軌接觸良好,現(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)豎直向上的作用力F,使其勻速向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài),則F的大小為(   )
A.2mgB.3mgC.4mgD.mg

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