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12．如圖所示，電阻為R的正方形導線框abcd，邊長ab=ad=L，質量為m，從某一高度自由落下，通過一磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度也為L，下落過程中線框平面始終保持在同一豎直面內，且ab邊始終水平．導線框的ab邊剛進入磁場恰好做勻速運動．（不考慮空氣阻力，重力加速度為g）
（1）線框進入磁場的過程中ab兩點間的電壓．
（2）在線圈穿越磁場的全過程，線框中產生的焦耳熱有多少．

分析 （1）根據平衡，抓住重力與安培力相等求出電流的大小，從而根據歐姆定律求出ab兩點間的電壓．
（2）對線框穿越磁場的過程運用能量守恒求出線框中產生的焦耳熱．

解答 解：（1）線框勻速運動時，有：mg=BIL，解得I=$\frac{mg}{BL}$．ab邊進入磁場時，ab邊相當于電源，則ab兩端的電壓是外電壓，設線框的總電阻為R，根據歐姆定律得，Uab=$\frac{3}{4}IR$=$\frac{3mgR}{4BL}$．
（2）對線框穿越磁場的過程運用能量守恒，因為做勻速運動，動能變化為零，則重力勢能的減小量全部轉化為熱量．則
Q=2mgL
答：（1）線框進入磁場的過程中ab兩點間的電壓為$\frac{3mgR}{4BL}$．
（2）在線圈穿越磁場的全過程，線框中產生的焦耳熱有2mgL．

點評 本題考查了電磁感應與力學和能量的綜合問題，要注意明確線框進入磁場時做勻速運動，此時切割磁感線部分視為電源，其兩端的電壓應求路端電壓．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，兩個半徑均為R的光滑閱弧形軌道，豎直放置，圓心在同一高度，一傾角為37°的固定斜面與兩圓弧軌道相切于C、D（斜面與左側圓弧軌道的縫隙可以忽略不計），一質量為m的物塊（可看成質點）放在光滑水平面的A點，左側圓弧軌道與水平軌道相切．
（1）若斜面是光滑的，要使物塊能到達E點，則物塊在A點的初速度至少多大？
（2）若物塊與斜面的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，則要使物塊能到達E點，在A點的初速度至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

3．如圖所示，A、B、C是三個完全相同的時鐘，A放在地面上，B、C分別放在以速度vB和vC朝同一方向飛行的兩枚火箭上，且vB＜vC．地面上的觀察者認為哪個時鐘走得最慢？哪個時鐘走得最快？

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的頻率為50Hz，取g=10m/s2．
（1）通過分析紙帶數(shù)據，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速．
（2）物塊與桌面間的動摩擦因素為μ=0.20（保留兩位有效數(shù)字）
（3）若每次將重物的質量減小△m，同時將物塊的質量增加△m，即保持物塊和重物總質量不變，測得物塊加速階段的加速度a，并繪制加速度a隨重物質量減小量△m變化的圖象，若圖線的斜率為k，重物最初質量為m，物塊最初質量為M，重力加速度為g，則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=$-\frac{k（M+m）}{g}-1$（用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，兩條平行的光滑導軌水平放置，兩軌間距為0.5m，電源電動勢為2V，電阻值為10Ω，其余電阻都不計，在其上放有導體棒ab，磁場方向豎直向上，磁感應強度B=0.1T．當閉合電鍵K時，若施一水平外力使ab棒保持靜止，試求外力的大小及方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．某家用白熾燈標有“220v，40w”字樣，此白熾燈的額定電壓是220v、額定功率為40w．所有
電磁波在真空中傳播時都有相同的波速（填“頻率”或“波速”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．LC振蕩電路在某時刻電感線圈中振蕩電流產生的磁感線如圖所示，此時電路中的電流正在增大．下列說法中正確的是（　�。�
A．電容器C中央的電場線方向從A板指向B板
B．電容器C中央的電場線方向從B板指向A板
C．電容器C中央的電場線密度在增大
D．電容器C中央的電場線密度在減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，足夠長的光滑U型導軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個阻值為R的電阻，置于磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，今有一質量為m、有效電阻r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設磁場區(qū)域無限大，當金屬桿下滑達到最大速度時，運動的位移為x，則（　�。�
A．金屬桿下滑的最大速度vm=$\frac{mgRsinα}{{B}^{2}{r}^{2}}$
B．在此過程中電阻R產生的焦耳熱為mgxsinα-$\frac{1}{2}$mvm2
C．在此過程中電阻R產生的焦耳熱為$\frac{R}{R+r}$（mgxsinα-$\frac{1}{2}$mvm2）
D．在此過程中流過電阻R的電量為$\frac{BLx}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2．如圖所示，一小物塊從靜止沿斜面以恒定的加速度下滑，依次通過A，B，C三點，已知AB=12m，AC=36m，小球通過AB，BC所用的時間均為2s，求：
（1）小物塊下滑時的加速度？
（2）小物塊通過A，B，C三點時的速度分別是多少？

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