如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框，從有界的勻強(qiáng)磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R，勻強(qiáng)磁場的高度為H，（L<H），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且保持水平。已知ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和ab邊剛穿出磁場時(shí)線框都做減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小都為．求：

（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和ab邊剛出磁場時(shí)的速度大小；
（2）cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度大��；
（3）線框進(jìn)入磁場的過程中，產(chǎn)生的熱量．
（1）（2）（3）

試題分析：（1）設(shè)進(jìn)入時(shí)速度為，出去時(shí)，由題意可知兩者速度應(yīng)相等，則
則此刻感應(yīng)電動(dòng)勢，
感應(yīng)電流為，
ab邊剛出去時(shí)則，則
（2）根據(jù)動(dòng)能定理設(shè)cd剛進(jìn)入時(shí)速度為，從此開始自由落體直到ab邊恰好離開下邊界，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則

則
（3）在整個(gè)過程中，根據(jù)能量守恒定律產(chǎn)生的熱量為機(jī)械能的損失：即

所以
點(diǎn)評：本題考察了通過電磁感應(yīng)定律求安培力的方法，結(jié)合牛頓第二定律列示，通過能量觀點(diǎn)解決能量轉(zhuǎn)化問題
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

磁感強(qiáng)度是0.8T的勻強(qiáng)磁場中，有一根跟磁感線垂直、長0.2m的直導(dǎo)線，以4m/s的速度、在跟磁感線和直導(dǎo)線都垂直的方向上做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小等于                                                 (       )
A．0.04VB．0.64VC．1VD．16V

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，ab和cd是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道，間距為l，其電阻可忽略不計(jì)，ac之間連接一阻值為R的電阻．ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ad和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動(dòng)．電阻可忽略．整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)施外力使桿ef以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿ef所受的安培力為(　　)
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

半圓形導(dǎo)軌豎直放置，不均勻磁場水平方向并垂直于軌道平面，一個(gè)金屬環(huán)在軌道內(nèi)來回滾動(dòng)，如圖所示，若空氣阻力不計(jì)，則
A．金屬環(huán)做等幅振動(dòng)B．金屬環(huán)做減幅振動(dòng)
C．金屬環(huán)做增幅振動(dòng)D．無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤（不計(jì)各種摩擦），現(xiàn)讓銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)．下面對觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是：
A．銅盤中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
B．銅盤中有感應(yīng)電動(dòng)勢、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
C．銅盤中既有感應(yīng)電動(dòng)勢又有感應(yīng)電流，銅盤將很快停下
D．銅盤中既有感應(yīng)電動(dòng)勢又有感應(yīng)電流，銅盤將越轉(zhuǎn)越快

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為m=0.04Kg的導(dǎo)電細(xì)桿ab置于傾角為300的平行放置的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬為d=0.4m，桿ab與導(dǎo)軌垂直，如圖所示，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面且方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T。已知電源電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.2Ω,試求當(dāng)電阻R取值為多少時(shí)，釋放細(xì)桿后桿ab保持靜止不動(dòng)。導(dǎo)軌和細(xì)桿的電阻均忽略不計(jì)，g取10m/s2。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一對平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，兩導(dǎo)軌間距l＝0.20 m，電阻R＝1.0 Ω。有一導(dǎo)體桿靜止地放在導(dǎo)軌上，與兩導(dǎo)軌垂直，桿及導(dǎo)軌的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下．現(xiàn)用一外力F沿導(dǎo)軌方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．求出桿的質(zhì)量m和加速度a大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個(gè)半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)用水平向右的恒力F= mg拉細(xì)桿a，達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：

（1）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電流I；
（2）桿a做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v；
（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點(diǎn)的高度h。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.30Ω的電阻，導(dǎo)軌寬度L＝0.40m。電阻為r＝0.20Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示。（g=10m/s2）
時(shí) 間t（s）
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
下滑距離h（m）
0
0.10
0.30
0.70
1.20
1.70
2.20
2.70
求：（1）在前0.4s的時(shí)間內(nèi)，金屬棒ab電動(dòng)勢的平均值；
（2）金屬棒的質(zhì)量m；
（3）在前0.7s的時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR

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