(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的單匝正方形線圈,其邊長為L,在距底邊2L的勻強磁場上方由靜止開始自由下落,設線圈下落過程中線框平面始終位于紙面內(nèi)且底邊保持水平,當線框的底邊剛進入磁場區(qū)域時,恰能在勻強磁場中做勻速運動。若磁場的磁感應強度為B,求:
(1)線圈的電阻多大?
(2)線圈進入磁場的過程中單位時間內(nèi)有多少機械能轉(zhuǎn)化為電能?
(1) (2)
(1),,…………3分
上式聯(lián)立得:,………………2分
(2),所以 …………5分
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖(a)所示,平行金屬導軌MN、PQ光滑且足夠長,固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.25 m,電阻R=0.5 Ω,導軌上停放一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的金屬桿,導軌電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感應強度B=0.4 T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使其由靜止開始運動,理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關系如圖(b)所示.
  
(1)分析證明金屬桿做勻加速直線運動;
(2)求金屬桿運動的加速度;
(3)寫出外力F隨時間變化的表達式;
(4)求第2.5 s末外力F的瞬時功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖15甲所示,兩足夠長的光滑金屬導軌水平放置,相距為L,一理想電流表和電阻R與兩導軌相連,勻強磁場與導軌平面垂直.導體棒質(zhì)量為m、有效電阻為r.t=0時對金屬棒施一平行于導軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導軌向右運動,通過R的感應電流隨時間t變化的關系如圖乙所示.下列關于穿過回路abMpa的磁通量Φ和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電壓U和通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化的圖象中正確的是(設整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,且始終保持水平,不計導軌的電阻)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

【2012? 北京市西城區(qū)期末】如圖所示,光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi),MN、PQ平行且足夠長,兩軌道間的寬度L=0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應強度大小B=0.40T,方向豎直向下的勻強磁場中。質(zhì)量m=0.50kg的導體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下,導體棒由靜止開始運動,導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計軌道和導體棒的電阻,不計空氣阻力。

(1)若力F的大小保持不變,且F=1.0N。求
a.導體棒能達到的最大速度大小vm
b.導體棒的速度v=5.0m/s時,導體棒的加速度大小a。
(2)若力F的大小是變化的,在力F作用下導體棒做初速度為零的勻加速直線運動,加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導體棒的瞬間開始計時,經(jīng)過時間t=2.0s,求力F的沖量大小I。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,豎直放置的光滑金屬導軌相距L=0.2m,勻強磁場方向垂直紙面向里且B=0.5T、R=2Ω的電阻,導軌電阻可忽略不計。今把m=8g的導體棒MN放在導軌上,棒與導軌垂直,接觸良好,金屬棒的最大速度為       m/s。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)將一質(zhì)量為m、總電阻為R、長為l、寬為l0的矩形線框MNPQ靜止擱置在水平平行絕緣導軌上,平行導軌的間距也為l,如圖所示。線框與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。在線框左側(cè)的導軌上有一長為l(即aa1=l)、寬度為l0、磁感應強度均為B的間隔著分布的相同有界勻強磁場,相鄰的磁場區(qū)域間距為d(d >l0),磁場的邊界aa1、bb1垂直于導軌,磁場的方向豎直向上,F(xiàn)用大小為F的拉力水平向左作用在線框,線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域aa1b1b。若當?shù)氐闹亓铀俣葹間,求:

(1)線框通過aa1b1b磁場區(qū)域時的運動速度;
(2)F作用前,MN與aa1之間的距離;
(3)線框在通過aa1b1b磁場區(qū)域的過程中所生的電熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根固定的光滑金屬導軌水平部分與傾斜部分平滑連接,兩導軌間距為L=0.5m,導軌的傾斜部分與水平面成530角。導軌的傾斜部分有一個勻強磁場區(qū)域abcd,磁場方向垂直于斜面向上,導軌的水平部分有n個相同的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向上,所有磁場的磁感強度大小均為B=1T,磁場沿導軌的長度均為L=0.5m,磁場在左、右兩側(cè)邊界均與導軌垂直,導軌的水平部分中相鄰磁場區(qū)域的間距也為L,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg,電阻為r=0.2Ω,邊長也為L的正方形金屬線框PQMN,從傾斜導軌上由靜止釋放,釋放時MN邊離水平導軌的高度h=2.4m,金屬線框在MN邊剛滑進磁場abcd時恰好做勻速直線運動,此后,金屬線框從導軌的傾斜部分滑上水平部分并最終停止。取重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8, cos530=0.6。求:⑴金屬線框剛釋放時MN邊和ab邊的距離;⑵金屬線框能穿越導軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域;⑶整個過程中金屬線框幾產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

兩根相距為L=1m的足夠長的金屬導軌如圖所示放置,一組導軌水平,另一組平行導軌與水平面成37°角,拐角處連接一阻值為R=1Ω的電阻。質(zhì)量均為m=1kg的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,導軌電阻不計,兩桿的電阻均為R=1Ω。整個裝置處于磁感應強度大小為B=1T,方向豎直向上的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌向右勻速運動時,靜止的cd桿所受摩擦力為最大靜摩擦力,方向沿斜面向下。求此拉力的功率。(重力加速度g=10m/s2. 可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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