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如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進入其下方的勻強磁場區(qū)域．已知正方形線圈質量為m，邊長為L，電阻為R，勻強磁場的磁感應強度為B，高度為2L，求：
（1）線圈進入磁場時回路產生的感應電流I1的大小和方向；
（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q；
（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大�。�
（1）線圈進入磁場時勻速，
由平衡條件得：mg=F安，
且F安=BI1L，
解得：I1=
mg
BL
，
由右手定則可知：沿逆時針方向．
（2）在線圈離開磁場的過程中：q=
.
I
?△t，
電流：
.
I
=
.
E
R
=
△?
△t
R
，
電荷量：q=
.
I
△t=
△?
R
=
BL2
R
；
（3）線圈剛進入磁場時：E1=BLv0，
電流：I1=
E1
R
，
線圈剛進入磁場時的速度：v0=
mgR
B2L2
，
從線圈完全進入磁場到線圈下邊緣剛離開磁場的過程中，
線圈做勻加速運動，則v2-
v20
=2gL，
解得：v=
m2g2R2
B4L4
+2gL
；
答：（1）線圈進入磁場時回路產生的感應電流I1
mg
BL
，方向：沿逆時針方向；
（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量為
BL2
R
；
（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度為
m2g2R2
B4L4
+2gL
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，讓閉合線圈abcd從高h處下落后，進入勻強磁場中，在bc邊開始進入磁場，到ad邊剛進入磁場的這一段時間內，表示線圈運動的v-t圖象不可能是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，一對足夠長的平行粗糙導軌固定在水平面上，兩導軌間距l(xiāng)=1m，左端之間用R=3Ω的電阻連接，導軌的電阻忽略不計．一根質量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導體桿靜置于兩導軌上，并與兩導軌垂直．整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上．現(xiàn)用水平向右的拉力F拉導體桿，拉力F與時間t的關系如圖乙所示，導體桿恰好做勻加速直線運動．在0～2s內拉力F所做的功為W=
68
3
J，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）導體桿與導軌間的動摩擦因數μ；
（2）在0～2s內通過電阻R的電量q；
（3）在0～2s內電阻R上產生的熱量Q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，MN和PQ是兩根放在豎直面內且足夠長的平行金屬導軌，相距l(xiāng)=50cm．導軌處在垂直紙面向里的磁感應強度B=5T的勻強磁場中．一根電阻為r=0.1Ω的金屬棒ab可緊貼導軌左右運動．兩塊平行的、相距d=10cm、長度L=20cm的水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在兩導軌間的電阻R=0.4Ω．其余電阻忽略不計．已知當金屬棒ab不動時，質量m=10g、帶電量q=-10-3C的小球以某一速度v0沿金屬板A和C的中線射入板間，恰能射出金屬板（g取10m/s2）．求：
（1）小球的速度v0；
（2）若使小球在金屬板間不偏轉，則金屬棒ab的速度大小和方向；
（3）若要使小球能從金屬板間射出，則金屬棒ab勻速運動的速度應滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一邊長L=10cm的正方形金屬導體框abcd，從某一高度hm處開始豎直向下自由下落，其下邊進入只有水平上邊界的勻強磁場，磁感應強度B=1.0T．線框進入磁場時，線框平面保持與磁場垂直，線框底邊保持水平．已知正方形線框abcd的質量m=0.1kg，電阻R=0.02Ω，自下邊ab進入磁場直到上邊cd也進入磁場時為止，整個線框恰好能夠保持做勻速直線運動．若g=10m/s2，不計空氣阻力，求：
（1）線框下落的高度h；
（2）線框在上述進入磁場的過程中感應電流產生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一豎直面中，導軌的左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab的電阻r=2Ω，導軌電阻不計．磁感應強度B=0.4T的勻強磁場垂直穿過導軌面．在水平向右的恒力F作用下，金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，電容器兩極板之間質量m=1×10-14kg，帶電荷量q=-1×10-15C的微粒恰好靜止不動．取g=10m/s2，求：
（1）電容器兩極板間電壓？
（2）金屬棒ab勻速運動的速度大小是多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框abcd內為一正方形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面．實線框a′b′c′d′是一個矩形導體線框，a′b′邊與ab邊平行，且a′b′=2b′c′．若將導線框沿垂直于ab的方向勻速地拉離磁場區(qū)域，外力做的功為W1；若將導線框沿垂直于ad的方向以相同的速率勻速地拉離磁場區(qū)域，外力做的功為W2．則（　�。�
A．W1=W2B．W1=2W2C．2W1=W2D．4W1=W2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，MN右側一正三角形勻強磁場區(qū)域，上邊界與MN垂直．現(xiàn)有一與磁場邊界完全相同的三角形導體框，垂直于MN勻速向右運動．導體框穿過磁場過程中感應電流隨時間變化的圖象可能是（取逆時針電流為正）（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示．電阻為R，其他電阻均可忽略，ef是一電阻可不計質最為m的水平放置的導體棒，棒的兩端分別與豎直放置的ab、cd框保持良好接觸，又能沿框架無摩擦下滑，整個裝置放在與框架垂直的勻強磁場中，當導體棒ef從靜止下滑一段時間后閉合開關S，則S閉合后（　　）
A．導體棒ef的加速度一定大于g
B．導體棒ef的加速度一定小于g
C．導體棒ef最終速度跟S閉合的時刻無關
D．導體棒ef的機械能與回路內產生的內能之和一定守恒

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