如圖所示，空間被分層若干個(gè)區(qū)域，分別以水平線aa＇、bb＇、cc＇、dd＇為界，每個(gè)區(qū)域的高度均為h，期中區(qū)域Ⅱ存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅲ存在垂直于紙面向里且與區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場。豎直面內(nèi)有一邊長為h、質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)體框，導(dǎo)體框下邊與aa＇重合并由凈值開始自由下落，導(dǎo)體框下邊剛進(jìn)入bb＇就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，之后導(dǎo)體框下邊越過cc＇進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ，導(dǎo)體框的下邊到達(dá)區(qū)域Ⅲ的某一位置時(shí)又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：從導(dǎo)體框下邊剛進(jìn)入bb＇時(shí)到下邊剛處dd＇時(shí)的過程中，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的熱量。（已知重力加速度為g，導(dǎo)體框始終在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)且下邊始終水平）
導(dǎo)體框從到過程中，設(shè)剛進(jìn)入時(shí)導(dǎo)體框的速度為v

  (1) --------------------------------------------------------------（2分）
導(dǎo)體框進(jìn)入開始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

  (2)-----------------------------------------------------------（2分）
導(dǎo)體框下邊到達(dá)區(qū)域Ⅲ的某一位置時(shí)又開始作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)

  (3)---------------------------------------------------------（2分）
由（2）（3）得：------------------------------------------------------（1分）
從導(dǎo)體框下邊剛進(jìn)入時(shí)到下邊剛出時(shí)的過程中，設(shè)產(chǎn)生的熱量為Q
由動(dòng)能定理：： --------------------------------（4分）

所以------------------------------------------------（1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在水平面內(nèi)有兩條電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，導(dǎo)軌間距為L；一根電阻為R的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好，導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌右邊與電路連接，電路中的兩個(gè)定值電阻阻值分別為2R和R，現(xiàn)用力拉ab以速度v0勻速向左運(yùn)動(dòng)．求：
（1）感應(yīng)電動(dòng)勢的大小
（2）感應(yīng)電流的大小和方向
（3）ab兩端的電勢差Uab．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，AB是兩個(gè)同心圓，半徑之比RA∶RB=2∶1，A、B是由相同材料，粗細(xì)一樣的導(dǎo)體做成的，小圓B外無磁場，B內(nèi)磁場的變化如圖所示，求A、B中電流大小之比（不計(jì)兩圓中電流形成磁場的相互作用）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于軌道平面斜向下，當(dāng)磁場從零均勻增大時(shí)，金屬桿ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則金屬桿受到的靜摩擦力將     （   ）
A．逐漸增大
B．逐漸減小
C．先逐漸增大，后逐漸減小
D．先逐漸減小，后逐漸增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)環(huán)形線圈放在磁場中，設(shè)第1秒內(nèi)磁感線垂直于線圈平面向里，如圖（甲）所示，若磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化的關(guān)系如（乙），那么在第2秒內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向是（   ）
A．大小恒定，順時(shí)針方向
B．大小恒定，逆時(shí)針方向
C．逐漸增加，逆時(shí)針方向
D．逐漸減小，順時(shí)針方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

距地面某一高度處在水平面內(nèi)固定一個(gè)閉合導(dǎo)線環(huán)，在它的正上方距地h高處有一質(zhì)量為m、豎直放置的小條形磁鐵，將其釋放做初速為零的下落運(yùn)動(dòng)，剛好不接觸地穿過導(dǎo)線環(huán)，落地前的瞬時(shí)速度為V．如果忽略空氣阻力，則（　�。�
A．V=
2gh
B．
1
2
mv2=mgh
C．導(dǎo)體環(huán)獲得的電能E電=
1
2
mv2-mgh
D．導(dǎo)體環(huán)增加的內(nèi)能△E內(nèi)=mgh-
1
2
mv2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，高為h的矩形線框自某一高度自由下落后，通過一寬度也為h的勻強(qiáng)磁場，則線框通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱：（　　）
①可能等于2mgh
②可能大于2mgh
③可能小于2mgh
④可能為零．
A．①②④B．②③④C．①②③D．①②③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分） 光滑的平行金屬導(dǎo)軌長x＝2 m，兩導(dǎo)軌間距L＝0.5 m，軌道平面與水平面的夾角θ＝30°，導(dǎo)軌上端接一阻值為R＝0.6 Ω的電阻，軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1 T，如圖所示．有一質(zhì)量m＝0.5 kg、電阻r＝0.4 Ω的金屬棒ab，放在導(dǎo)軌最上端，其余部分電阻不計(jì)．已知棒ab從軌道最上端由靜止開始下滑到最底端脫離軌道的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，試求：

（1）當(dāng)棒的速度v1＝2 m/s時(shí)，電阻R兩端的電壓；
（2）棒下滑到軌道最底端時(shí)速度的大��；
（3）棒下滑到軌道最底端時(shí)加速度a的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長，間距l(xiāng)=0.40m，質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。t=0時(shí)，垂直于導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導(dǎo)體棒ab從靜止開始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t1時(shí)，金屬框架將要開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度v1=6.0m/s；經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)t=t2時(shí)，導(dǎo)體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計(jì)。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）求動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）當(dāng)t=t2時(shí)，求金屬框架的加速度；
（3）若在0~t1這段時(shí)間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量 Q=0.10J，求該過程中導(dǎo)體棒ab位移x的 大小。

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