如圖所示,勻強(qiáng)磁場方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.正方形金屬框abcd可繞光滑軸OO′轉(zhuǎn)動,邊長為L,總電阻為R,ab邊質(zhì)量為m,其他三邊質(zhì)量不計,現(xiàn)將abcd拉至水平位置,并由靜止釋放,經(jīng)時間t到達(dá)豎直位置,產(chǎn)生熱量為Q,若重力加速度為g,則ab邊在最低位置所受安培力大小等于(  ).

A.
B.BL
C.
D.
D

試題分析:ab邊向下擺動的過程中,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知,金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)等于此過程中機(jī)械能的損失,設(shè)ab邊在最低位置時的速度為v,則,可得,由,則ab邊在最低位置所受安培力大小等于

故選D
點評:電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生焦耳熱,要善于從能量角度去分析、思考問題。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩根相距L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如右圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd桿也正好以速度V2向下勻速運動.重力加速度為g.以下說法正確的是(    )
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+B.cd桿所受摩擦力為零
C.回路中的電流強(qiáng)度為D.μ與V1大小的關(guān)系為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d為0.5 m,左端通過導(dǎo)線與阻值為2 W的電阻R連接,右端通過導(dǎo)線與阻值為4 W的小燈泡L連接,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,CE長為2 m,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖所示,在t=0時,一阻值為2 W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從ab位置沿導(dǎo)軌向右運動,當(dāng)金屬棒從ab位置運動到EF位置過程中,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化,求:

(1)通過小燈泡的電流強(qiáng)度。
(2)恒力F的大小。
(3)金屬棒的質(zhì)量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m,另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動,MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω(豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計),EF桿放置在水平絕緣平臺上,回路NMEF置于勻強(qiáng)磁場內(nèi),磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,試求:

(1)EF桿不動,MN桿以0.1m/s的速度向上運動時,桿MN兩端哪端的電勢高?MN兩端電勢差為多大?
(2)當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg。MN桿須有多大的速度向上運動時,EF桿將開始向上運動?此時拉力的功率為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖為一電梯簡化模型,導(dǎo)體棒ab架在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間加有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度。導(dǎo)體棒ab通過輕質(zhì)細(xì)繩與電梯箱體相連,所有摩擦都不計,已知ab棒的長度為,質(zhì)量不計,通過的電流大小為,電梯箱體質(zhì)量為,求:

(1)為了能提起電梯箱體,導(dǎo)體棒ab中的電流方向應(yīng)朝哪?大小至少為多少?
(2)現(xiàn)使導(dǎo)體棒以恒定的功率(即安培力的功率)從靜止運行,試通過列式分析ab棒中電流的大小如何變化?
(3)若在題(2)中W,電梯箱體上升高度時,運行達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),則此過程電梯運行的時間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平導(dǎo)軌的電阻忽略不計,金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd,且Rab>Rcd,處于勻強(qiáng)磁場中。金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運動。ab在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),下面說法正確的是
A.Uab>UcdB.Uab=Ucd
C.Uab<UcdD.無法判斷

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場.若第一次用時間t拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線截面的電量為q1;第二次用2t時間拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電量為q2,則W1     W2,q1     q2。(填>、<、=)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖甲所示,MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中,使線框平面與磁場垂直,且bc邊與磁場邊界MN重合.當(dāng)t= 0時,對線框施加一水平拉力F,使線框由靜止開始向右做勻加速直線運動;當(dāng)t = t0時,線框的ad邊與磁場邊界MN重合.圖乙為拉力F隨時間變化的圖線,不計摩擦阻力.由以上條件可知,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和感應(yīng)電流方向分別為
A.電流方向abcdaB.電流方向adcba
C.電流方向abcdaD.電流方向abcda

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,相距為l=1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一部分處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,OO′是磁場的邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5 T,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=0.5 Ω,導(dǎo)軌電阻忽略不計,在磁場邊界OO′處垂直于導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量為m=1 kg、電阻也為0.5 Ω的金屬桿ab,
(1)若ab桿在恒力F=2 N的作用下,從OO′邊界由靜止開始向右運動,通過x=1 m的距離到達(dá)cd位置時獲得v1=1 m/s的速度,若不考慮整個裝置向外的電磁輻射,求此過程中外接電阻上產(chǎn)生的熱量Q和到達(dá)cd時導(dǎo)體棒的加速度a;
(2)若使ab桿從邊界OO′處由靜止開始做加速度為a=2 m/s2的勻加速直線運動,請你寫出所施加的外力F與時間t的關(guān)系式;當(dāng)ab桿通過x=1 m的距離到達(dá)cd位置時,求外力的瞬時功率.

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