如圖所示存在范圍足夠大的磁場區(qū)，虛線OO′為磁場邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B1，右側(cè)為豎直向上的磁感應強度為B2的勻強磁場區(qū)，B1＝B2＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過兩磁場區(qū)，磁場邊界OO′與框架的兩平行導軌MN、PQ垂直，兩導軌相距L，一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場區(qū)光滑的水平導軌上，并用一不可伸長的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F0，超過F0繩子會自動斷裂，已知棒的電阻是R，導軌電阻不計，t＝0時刻對U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動．
(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運動t時刻水平拉力F的大�。焕K子斷開后瞬間棒的加速度．
(2) 若在繩子斷開的時刻立即撤去拉力F，框架和導體棒將怎樣運動，求出它們的最終狀態(tài)的速度．
(3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過導體棒的電量．
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：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

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：   
（1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大�。�
（2）4.0s末力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

如圖所示，用力將線圈abcd勻速拉出勻強磁場，下列說法正確的是
A．拉力所做的功等于線圈所產(chǎn)生的熱量
B．當速度一定時，線圈電阻越大，所需拉力越小
C．對同一線圈，消耗的功率與運動速度成正比
D．在拉出全過程中，導線橫截面所通過的電量與快拉、慢拉無關

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，閉合小金屬環(huán)從高h的光滑曲面上端無初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，水平方向的磁場與光滑曲面垂直，則
A．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B．若是勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D．若是非勻強磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h

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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：單選題

如圖所示，閉合線圈從高處自由下落一段時間后垂直于磁場方向進入一有界磁場，從邊剛進入磁場到邊剛進入磁場的這段時間內(nèi)，下列說法正確的是                                                    （   ）
A．端的電勢高于端
B．邊所受安培力方向為水平向左
C．線圈可能一直做勻速運動
D．線圈可能一直做勻加速直線運動

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