如圖所示，一個質(zhì)量為m=0.01kg，邊長L=0.1m，電阻R=0.4Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd，從高h(yuǎn)=0.8m的高處由靜止自由下落，下落時線框平面始終在豎直平面內(nèi)，且保持與水平磁場方向垂直，當(dāng)線框下邊bc剛一進(jìn)入下方的有界勻強磁場時，恰好做勻速運動（不計空氣阻力，g=10m/s2）
（1）磁場的磁感應(yīng)強度B的大小．
（2）如果線圈的下邊bc通過磁場所經(jīng)歷的時間為t=0.125s，求bc邊剛從磁場下邊穿出時線框的加速度大小．（d＞L）
（1）線框先做自由落體，設(shè)下降高度為H，則線框進(jìn)入磁場時的速度為：
v=
2gh
=4m/s…①
產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bdv…②
感應(yīng)電流：I…③
線框所受的安培力大小為：F=BLI…④
剛進(jìn)入時線框剛好做勻速運動則有：
F=mg…⑤
由①②③④⑤得：B=1T
（2）線框完全進(jìn)入磁場前做勻速直線運動：L=vt1，得t1=0.025s
則線框在磁場中以加速度g下落的時間為：t2=0.125s-0.025s=0.1s
根據(jù)速度時間公式，線框bc邊剛穿出磁場時的速度v′=v+gt2=5m/s
根據(jù)牛頓第二定律：mg-B
BLv′
R
L=ma
解得：a=-2.5m/s2
答：1）磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為1T．
（2）bc邊剛從磁場下邊穿出時線框的加速度大小為2.5m/s2．
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：問答題

如圖甲所示，兩根足夠長的豎直光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1=0.1m，導(dǎo)軌下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.4Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向外的均勻變化的勻強磁場中．
（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端為L2=0.2m，磁場隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，為保持金屬棒靜止，試求作用在金屬棒中央、沿豎直方向的外力隨時間變化的關(guān)系式；
（2）若所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B′，通過恒定功率Pm=6W的豎直向上的拉力使棒從靜止開始向上運動，棒向上運動的位移隨時間變化的情況如圖丙所示，圖中OA段為曲線，AB段為直線，其反向延長線與t軸的交點坐標(biāo)為（0.6，0）．試求磁感應(yīng)強度B′的大小和變速運動階段在電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強磁場區(qū)域?qū)挾葹長，將一邊長為d（d＞L）的矩形線圈以恒定的速度v向右通過磁場區(qū)域，在這個過程中，沒有感應(yīng)電流的時間為（　　）
A．
d
v
B．
2d
v
C．
d-L
v
D．
d-2L
v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，導(dǎo)線ab=bc=L，今使導(dǎo)線abc在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以速度v平行紙面水平向右運動，則ab間的電勢差Uab=______；ac間的電勢差Uac______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，相距L=1m、電阻不計的平行光滑長金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌左端間接有阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌所在足夠長區(qū)域內(nèi)加上與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=1T．現(xiàn)有電阻r=1Ω，質(zhì)量m=1kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且接觸良好，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速度v=12m/s從邊界MN進(jìn)入磁場后．
（1）求棒ab剛進(jìn)入磁場時的加速度大�。�
（2）棒ab進(jìn)入磁場一段距離后，速度大小變?yōu)?m/s，求從進(jìn)入磁場到此時的過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為多少；
（3）求棒ab最終停的位置．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個電阻R，導(dǎo)軌間分布著勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在的平面．一根長金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置（棒與導(dǎo)軌的電阻不計），當(dāng)金屬棒以恒定速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時（速度方向如圖示），通過電阻的電流是（　�。�
A．
Bdv
Rsinθ
B．
Bdv
R
C．
Bdvsinθ
R
D．
Bdvcosθ
R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示裝置，間距為1m的光滑軌道豎直放置，質(zhì)量為0.1kg的金屬桿ab可在導(dǎo)軌間自由滑動，現(xiàn)將裝置放在垂直于軌道平面的勻強磁場中，閉合電鍵S后，導(dǎo)線中的電流大小為0.1A，ab桿恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)，試由此判斷磁場的方向和大�。甮=10m/s2．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=4：1，當(dāng)導(dǎo)體棒l在勻強磁場中以速度v向左做勻速直線運動切割磁感線時，電流表的示數(shù)是12mA，則電流表的示數(shù)為（　�。�
A．3mAB．0mA
C．48mAD．與負(fù)載R的值有關(guān)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖（a），質(zhì)量為M=2kg的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上．一電阻不計，質(zhì)量為m=1.5kg的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，PQbc構(gòu)成矩形．棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.6，棒左側(cè)有兩個固定于水平面的立柱．導(dǎo)軌bc段長為L=1m，開始時PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R=1Ω，右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為
R0=1Ω/m．以ef為界，其左側(cè)勻強磁場方向豎直向上，右側(cè)勻強磁場水平向左，兩側(cè)磁場的磁感應(yīng)強度大小相等．在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運動．已知當(dāng)t1=0時，水平拉力F1=11N；當(dāng)t2=2s時，水平拉力F2=14.6N．求：
（1）求磁感應(yīng)強度B的大小和金屬導(dǎo)軌加速度的大��；
（2）某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q=0.5×102J，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W=1.5×102J，求導(dǎo)軌動能的增加量；
（3）請在圖（b）的坐標(biāo)系中畫出拉力F隨時間t變化的關(guān)系圖線，并要求在坐標(biāo)軸上標(biāo)出圖線關(guān)鍵點的坐標(biāo)值（要求寫出分析過程）．

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