(15分)如圖所示，水平虛線L1、L2之間是勻強(qiáng)磁場，磁場方向水平向里，磁場高度為h.豎直平面內(nèi)有一等腰梯形線框，底邊水平，其上下邊長之比為5:1，高為2h.現(xiàn)使線框AB邊在磁場邊界L1的上方h高處由靜止自由下落，當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場時(shí)加速度恰好為0，在DC邊剛進(jìn)入磁場前的一段時(shí)間內(nèi)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求：
（1）DC邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的加速度;
（2）從線框開始下落到DC邊剛進(jìn)入磁場的過程中，線框損失的機(jī)械能和重力做功之比;
（1）  (2)

試題分析：(1)設(shè)線框質(zhì)量為m、電阻為R，AB長為l,DC邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為，此時(shí)線框切割磁感線的有效長度為3l      (1分)
對(duì)線框有：mg-F安=ma   ，      (2分)
DC進(jìn)入磁場前的一段時(shí)間內(nèi),線框做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)切割磁感線的有效長度為2l    (1分)
有:      (2分)
解以上三式得:        (1分)
(2)設(shè)AB邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0,有效長度為l，線框加速度為0,有:   (2分)
根據(jù)機(jī)械能守恒有:   解得: (2分)
全過程重力做功  損失的機(jī)械能 
根據(jù)能量守恒:     (2分)
 (1分)
故:   (1分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一線圈匝數(shù)為n=10匝，線圈電阻不計(jì)，在線圈外接一個(gè)阻值R = 2.0Ω的電阻，如圖甲所示。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場，線圈內(nèi)磁通量φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為         ，通過R的電流方向?yàn)?nbsp;           ，通過R的電流大小為        。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．t＝0時(shí)對(duì)金屬棒施一平行于導(dǎo)軌的外力F，金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．下列關(guān)于穿過回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬時(shí)變化率 、通過金屬棒的電荷量q以及a、b兩端的電勢差U隨時(shí)間t變化的圖象中，正確的是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為L，傾角為，軌道間接有電動(dòng)勢為E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，現(xiàn)將一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab水平且與軌道垂直放置在軌道上，金屬桿與軌道接觸摩擦和電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(磁場垂直于金屬棒)中且ab桿靜止在軌道上，求：

（1）若磁場豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少？
（2）如果通電直導(dǎo)線對(duì)軌道無壓力，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的B2是多少？方向如何？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時(shí)，ab棒的速度大小為v，則ab棒在這一過程中(　　)．
A．運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為v
B．下滑的位移大小為
C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv
D．受到的最大安培力大小為sin θ

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，繞制成閉合矩形線框，其中長，寬，豎直放置在水平面上。中間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，磁場寬度的勻強(qiáng)磁場。線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向運(yùn)動(dòng)，線框AB邊從左側(cè)進(jìn)入磁場，從磁場右側(cè)以=1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)離開磁場，整個(gè)過程中線框始終受到大小恒定的阻力Ff=1N，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。求線框的AB邊：

（1）離開磁場時(shí)感應(yīng)電流的大��；
（2）剛進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的大��；
（3）穿越磁場的過程中安培力所做的總功。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30o，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m，垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處。現(xiàn)將兩金屬桿同時(shí)由靜止釋放，釋放同時(shí)在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的拉力，使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導(dǎo)軌向下勻加速運(yùn)動(dòng)，已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，則以下正確的是
A．每根金屬桿的電阻
B．甲金屬桿在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中，拉力對(duì)桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱
C．乙金屬桿在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中，安培力的功率是
D．乙金屬桿進(jìn)入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

長0.1m的直導(dǎo)線在B＝1T的勻強(qiáng)磁場中，以10m/s的速度運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 (     )
A．一定是1VB．可能是0.5VC．可能為零D．最大值為1V

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行,導(dǎo)軌平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,如圖所示.磁場垂直斜面向上,導(dǎo)軌與桿的電阻不計(jì),金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端.則在此過程中（   ）
A．向上滑行的時(shí)間大于向下滑行的時(shí)間
B．電阻R上產(chǎn)生的熱量向上滑行時(shí)大于向下滑行時(shí)
C．通過電阻R的電荷量向上滑行時(shí)大于向下滑行時(shí)
D．桿a、b受到的磁場力的沖量向上滑行時(shí)大于向下滑行時(shí)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案