如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里．線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng)．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求： 
(1）線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度V2； 
(2）線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度V1； 
(3）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．
（1）v＝
（2）v1＝
（3）Q＝
（1）由于線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，則合力為零。有mg＝f＋
解得v＝
（2）設(shè)線框離開(kāi)磁場(chǎng)能上升的最大高度為h，則從剛離開(kāi)磁場(chǎng)到剛落回磁場(chǎng)的過(guò)程中
　 (mg＋f)×h＝
　(mg－f)×h＝
解得：v1＝＝
（3）在線框向上剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律可得

解得：Q＝
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，MN、PQ為同一水平面內(nèi)的兩光滑導(dǎo)軌，相距1.2m,導(dǎo)軌兩端分別接有電阻R1=3Ω，R2=6Ω。另有導(dǎo)體棒CD，長(zhǎng)也為L(zhǎng)=1.2m，電阻為1Ω，垂直導(dǎo)軌放置導(dǎo)軌上。整個(gè)裝置處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T�，F(xiàn)用一水平向右的拉力F拉導(dǎo)體棒，使棒以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求：
（1）棒CD兩端的電壓UCD。
（2）拉力F的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，水平放置的金屬細(xì)圓環(huán)半徑為0.1m，豎直放置的金屬細(xì)圓柱（其半徑比0.1m小得多）的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi)，圓柱的細(xì)軸通過(guò)圓環(huán)的中心O，將一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的導(dǎo)體棒一端固定一個(gè)質(zhì)量為10g的金屬小球，被圓環(huán)和細(xì)圓柱端面支撐，棒的一端有一小孔套在細(xì)軸O上，固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1，圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場(chǎng)中，金屬細(xì)圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學(xué)元件，不計(jì)棒與軸及與細(xì)圓柱端面的摩擦，也不計(jì)細(xì)圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，開(kāi)始時(shí)S1斷開(kāi)，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

（1）S1閉合，問(wèn)沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?
（2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，流經(jīng)R3的電量是多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如題18圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為L＝0.2m，每米長(zhǎng)電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點(diǎn)為c、d。當(dāng)金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：

（1）電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力；
（3）金屬棒c、d兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差Ucd和a、b兩端點(diǎn)間
的電勢(shì)差Uab。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

光滑水平導(dǎo)軌寬L=1m，電阻不計(jì)，左端接有"6V 6W"的小燈。導(dǎo)軌上垂直放有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒中間用細(xì)繩通過(guò)定滑輪吊一質(zhì)量為M=1kg的鉤碼，鉤碼距地面高h(yuǎn)=2m，如圖所示。整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T。釋放鉤碼，在鉤碼落地前的瞬間，小燈剛好正常發(fā)光。（不計(jì)滑輪的摩擦，取g=10m/s2）求：⑴鉤碼落地前的瞬間，導(dǎo)體棒的加速度；⑵在鉤碼落地前的過(guò)程中小燈泡消耗的電能；⑶在鉤碼落地前的過(guò)程中通過(guò)電路的電量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲繞成的矩形導(dǎo)線框abcd固定于水平面上，導(dǎo)線框邊長(zhǎng)="L," =2L，整個(gè)線框處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線框上各段導(dǎo)線的電阻與其長(zhǎng)度成正比，已知該種電阻絲單位長(zhǎng)度上的電阻為，的單位是Ω/m．今在導(dǎo)線框上放置一個(gè)與ab邊平行且與導(dǎo)線框接觸良好的金屬棒MN,MN的電阻為r，其材料與導(dǎo)線框的材料不同．金屬棒MN在外力作用下沿x軸正方向做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從導(dǎo)線框最左端（該處x=0)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線框最右端的過(guò)程中：
(1)請(qǐng)寫(xiě)出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)系式；
(2)試證明當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到bc段中點(diǎn)時(shí)，MN兩點(diǎn)間電壓最大，并請(qǐng)寫(xiě)出最大電壓Um的表達(dá)式；
(3)試求出在此過(guò)程中，金屬棒提供的最大電功率Pm；
(4)試討論在此過(guò)程中，導(dǎo)線框上消耗的電功率可能的變化情況．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2m的正方形導(dǎo)線框ABCD和一金屬棒MN由粗細(xì)相同的同種材料制成，每米長(zhǎng)電阻為R0＝1/m，以導(dǎo)線框兩條對(duì)角線交點(diǎn)O為圓心，半徑r＝0.5m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T，方向垂直紙面向里且垂直于導(dǎo)線框所在平面，金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好且與對(duì)角線AC平行放置于導(dǎo)線框上。若棒以v＝4m/s的速度沿垂直于AC方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至AC位置時(shí)，求（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）：
（1）棒MN上通過(guò)的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）棒MN所受安培力的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖13所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)匝的圓形線圈，其總電阻、總質(zhì)量、半徑．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后．在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖14所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)（提示：通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長(zhǎng)為直徑的直導(dǎo)線通同樣大小的電流時(shí)受的安培力相等）問(wèn)：
小題1:剛加上磁場(chǎng)時(shí)線圈中的感應(yīng)電流大小?
小題2:從加上磁場(chǎng)開(kāi)始到線圈剛要運(yùn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的熱量?（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，，取．）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌放置于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的金屬棒ab沿金屬導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始保持水平自由下落，進(jìn)入高h、方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。設(shè)金屬棒與金屬導(dǎo)軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場(chǎng)前已開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，且ab棒穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度為進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的。已知ab棒最初距磁場(chǎng)上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：
（1）在此過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q的大��；
（2）金屬棒穿出磁場(chǎng)時(shí)電阻R消耗的功率大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案