如圖所示，由10根長度都是L的金屬桿連接成的一個“目”字型的矩形金屬框abcdefgh，放在紙面所在的平面內(nèi)。有一個寬度也為L的勻強磁場，磁場邊界跟de桿平行，磁感應(yīng)強度的大小是B，方向垂直于紙面向里，金屬桿ah、bg、cf、de的電阻都為r，其他各桿的電阻不計，各桿端點間接觸良好。現(xiàn)以速度v勻速地把金屬框從磁場的左邊界水平向右拉，從de桿剛進入磁場瞬間開始計時，求：(1)從開始計時到ah桿剛進入磁場的過程中，通過ah桿某一橫截面總的電荷量q；(2)從開始計時到金屬框全部通過磁場的過程中，金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量Q。
(1) (2)
(1)總電阻；金屬框干路中的電流；通過ah桿的電流
從開始計時以ah桿剛進入磁場的時間；
在這段時間內(nèi)通過ah桿的總電荷量；
聯(lián)立解以上各式解得：
(2)勻速拉動金屬框時的外力F=FB=BIL；在這一過程中電流產(chǎn)生的熱Q=W=Fs；式中s=4L；
聯(lián)立以上三式解得：
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，在磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場中，有一個質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R的均勻圓形導(dǎo)線圈，線圈平面跟磁場垂直（位于紙面內(nèi)），線圈與磁場邊緣（圖中虛線）相切，切點為A，現(xiàn)在A點對線圈施加一個方向與磁場垂直，位于線圈平面內(nèi)并跟磁場邊界垂直的拉力F，將線圈以速度v勻速拉出磁場。以切點為坐標(biāo)原點，以F的方向為正方向建立x軸，設(shè)拉出過程中某時刻線圈上的A點的坐標(biāo)為x.
（1）寫出力F的大小與x的關(guān)系式；
（2）在F－x圖中定性畫出F－x關(guān)系圖線，寫出最大值的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題





（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小。
（2）通過電阻R的電流大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在水平面上平行放置著兩根長度均為L的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌間距為d，導(dǎo)軌和電路的連接如圖所示。在導(dǎo)軌的MP端放置著一根金屬棒，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。空間中存在豎直向上方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。將開關(guān)S1閉合，S2斷開，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1，金屬棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)；再將開關(guān)S2閉合，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2，金屬棒在導(dǎo)軌上由靜止開始運動，運動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直。設(shè)金屬棒的質(zhì)量為m，金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。忽略導(dǎo)軌的電阻以及金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，重力加速度為g。求：
（1）金屬棒到達(dá)NQ端時的速度大小。
（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運動的過程中，電流在金屬棒中產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩足夠長且間距L＝1m的光滑平行導(dǎo)軌固定于豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌的下端連接著一個阻值R＝1Ω的電阻。質(zhì)量為m＝0.6kg的光滑金屬棒MN靠在導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌滑動且與導(dǎo)軌接觸良好，整個導(dǎo)軌處在空間足夠大的垂直平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=1T�，F(xiàn)用內(nèi)阻r＝1Ω的電動機牽引金屬棒MN，使其從靜止開始運動直到獲得穩(wěn)定速度，若上述過程中電流表和電壓表的示數(shù)始終保持1A和8V不變（金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計，重力加速度g取10m/s2），求：

（1）電動機的輸出功率；
（2）金屬棒獲得的穩(wěn)定速度的大��；
（3）若金屬棒從靜止開始運動到獲得穩(wěn)定速度的過程中，棒上升的高度為1m，該過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為0.7J，求此過程中經(jīng)歷的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個直流電動機的內(nèi)電阻，與R=8的電阻串聯(lián)接在線圈上，如圖所示。已知線圈面積為m2，共100匝，線圈的電阻為2歐，線圈在T的勻強磁場中繞O以轉(zhuǎn)速n=600r/min勻速轉(zhuǎn)動時，在合上開關(guān)S后電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)為100V，求電動機正常工作時的輸出功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖(a)所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，上端通過導(dǎo)線連接阻值為R的電阻，阻值為r的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場中，若所加磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B，使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向下運動，金屬棒運動的v-t圖象如圖（b）所示，當(dāng)t=t0時刻，物體下滑距離為s。已知重力加速度為g,，導(dǎo)軌電阻忽略不計。試求：
（1）金屬棒ab勻速運動時電流強度I的大小和方向；
（2）導(dǎo)體棒質(zhì)量m；
（3）在t0時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，螺線管與相距L的兩豎直放置的導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌處于垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g．不計導(dǎo)軌的電阻，不計空氣阻力，忽略螺線管磁場對桿ab的影響。
（1）為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；
（2）當(dāng)ab桿保持靜止時，求螺線管內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B的變化率；
（3）若螺線管內(nèi)方向向左的磁場的磁感應(yīng)強度的變化率（k>0）。將金屬桿ab由靜止釋放，桿將向下運動。當(dāng)桿的速度為v時，仍在向下做加速運動。求此時桿的加速度的大小。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示平行長導(dǎo)軌MN、PQ(電阻不計)豎直放置，間距L=1m，導(dǎo)軌之間接一電阻R=3．水平導(dǎo)線ab，電阻r=1，與導(dǎo)軌有良好接觸(摩擦不計)，導(dǎo)軌之間有指向紙里的勻強磁場B=0.5T．a(chǎn)b質(zhì)量m=0.025kg自靜止開始下落至a'b'位置時ab開始做勻速運動，aa'=h=2m，g=10m/．

求①ab勻速運動的速率．
②ab從靜止到勻速這段時間內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量．

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