如圖所示,矩形線框的質(zhì)量m=0.016kg,長L=0.5m,寬d=0.1m,電阻R=0.1Ω.從離磁場區(qū)域高h(yuǎn)1=5m處自由下落,剛?cè)雱驈姶艌鰰r,由于磁場力作用,線框正好作勻速運動.
(1)求磁場的磁感應(yīng)強度;
(2)如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間為△t=0.15s,求磁場區(qū)域的高度h2
(1)線框做自由落體運動過程,則有v=
2gh
=10m/s.、
線框剛進入磁場時,E=BLv,I=
E
R
,F(xiàn)=BIL,則得到安培力F=
B2L2v
R

由平衡條件得,mg=F
代入得,B=
mgR
vd2
=0.4T
(2)線框進入磁場勻速運動的時間為t1=
L
v
=0.05s
完全進入磁場勻加速運動的時間為t2=△t-t1=0.1s
勻加速運動通過的位移 x=vt2+
1
2
g
t22
=1.05m
∴h2=L+x=1.55m
答:
(1)磁場的磁感應(yīng)強度為0.4T;
(2)如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間為△t=0.15s,磁場區(qū)域的高度h2=1.55m.
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

如圖所示的異形導(dǎo)線框,勻速穿過一勻強磁場區(qū),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象是(設(shè)導(dǎo)線框中電流沿abcdef為正方向)( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,磁感應(yīng)強度均為B的兩個勻強磁場,分布在寬度均為L的兩個相鄰區(qū)域中,磁場邊界為理想邊界,磁場方向垂直紙面,但方向相反.一個中垂線OP長度為L的等邊三角形導(dǎo)線框MPN從圖示位置(MN邊平行磁場邊界)勻速向右運動.規(guī)定逆時針方向為電流的正方向,從圖中位置開始計時,在線框穿過兩磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i隨線框的位移x變化的圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,是一個水平放置的導(dǎo)體框架.寬度L﹦1.00m,接有電阻R﹦0.50Ω,磁感應(yīng)強度B﹦0.40T,方向如圖所示,今有導(dǎo)體棒ab橫放在框架上,并能無摩擦地沿擦地滑動,框架及導(dǎo)體棒ab的電阻不計,當(dāng)ab以V﹦4.0m/s的速度向右勻速滑動時,試求:
(1)導(dǎo)體棒ab上的感應(yīng)電動勢E的大小.
(2)電路中感應(yīng)電流I的大。
(3)要維持棒ab勻速運動,外力F應(yīng)為多大.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中,金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動,MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為El;若磁感應(yīng)強度增為2B,其他條件不變,MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)镋2.則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比El:E2分別為( 。
A.c→a,2:1B.a(chǎn)→c,2:1C.a(chǎn)→c,1:2D.c→a,1:2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖,AB、CD是兩根足夠長的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應(yīng)強度未知,在導(dǎo)軌的AC端連接一個阻值為R的電阻,一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,(金屬棒的阻值也為R)從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,已知金屬棒下滑過程中的最大速度為vm(導(dǎo)軌電阻不計).
(1)求該勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大。
(2)若金屬棒從靜止開始下滑到金屬棒達(dá)最大速度時金屬棒沿斜面下滑的距離是d,求該過程中金屬導(dǎo)軌與金屬棒所形成的回路產(chǎn)生的熱量Q.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一金屬棒ab可沿接有電阻R的足夠長的豎直導(dǎo)體框架無摩擦且與框保持良好接觸地滑動,已知框架間有方向如圖的勻強磁場,不計其余電阻.那么在棒ab由靜止開始沿框架下落至穩(wěn)定狀態(tài)的過程中,以下說法正確的是( 。
A.電阻上的焦耳熱等于重力做的功
B.克服安培力做的功等于金屬棒機械能的增量
C.重力與安培力做的功的和等于金屬棒機械能的增量
D.重力做功等于電阻上的焦耳熱與金屬棒動能增量之和

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

框abcd,各邊長L,其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊均為電阻可忽略的銅線.磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,現(xiàn)有一與ab段所用材料、粗細(xì)、長度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上,如圖所示,以恒定速度υ從ad滑向bc,當(dāng)PQ滑過
1
3
L的距離時,通時aP段電阻絲的電流是多大?方向如何?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,P、Q是兩根足夠長的豎直金屬桿(電阻忽略不計),處在垂直紙面向里的勻強磁場B中,螺線管MN上的繞線方式?jīng)]有畫出,導(dǎo)軌與螺線管的繞線接頭c、d之間用導(dǎo)線相連,A是MN正下方水平放置在地面的金屬圓環(huán).將金屬棒ef由靜止釋放,ef下滑中與P、Q桿接觸良好且無摩擦.在金屬棒釋放后( 。
A.A環(huán)中有越來越大的感應(yīng)電流
B.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值
C.A環(huán)的面積有擴張的趨勢
D.只改變螺線管的繞線方向,則A環(huán)對地面的壓力變化規(guī)律不變

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同步練習(xí)冊答案