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質量為m、總電阻為R的導線做成邊長為l的正方形線框MNPQ,并將其放在傾角為θ的平行絕緣導軌上,平行導軌的間距也為l,如圖所示。線框與導軌之間是光滑的,在導軌的下端有一寬度為l(即ab=l)、磁感應強度為B的有界勻強磁場,磁場的邊界aa′、bb′垂直于導軌,磁場的方向與線框平面垂直。某一次,把線框從靜止狀態(tài)釋放,線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域。若當?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g,求:

小題1:線框通過磁場時的運動速度;
小題2:開始釋放時,MNbb′之間的距離;
小題3:線框在通過磁場的過程中所生的熱。

小題1:v=mgRsinθ/B2l2
小題2:
小題3:Q=mg·2lsinθ
線框在磁場區(qū)域做勻速運動時,其受力如圖所示:
 
∴  F=mgsinθ
又安培力:        F=BIl           (1分)
感應電流:        I=E/R
感應電動勢:       E="Blv          " (1分)
解得勻速運動的速度: v=mgRsinθ/B2l2(2分)
(2)(共2分)在進入磁場前,線框的加速度a=gsinθ     (1分)
所以線框進入磁場前下滑的距離s= =(1分)
(3)(共2分)過程中線框沿斜面通過了2 l的距離,所以:Q=mg·2lsinθ
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在某一空間同時存在相互正交的勻強電場和勻強磁場,勻強電場的方向豎直向上,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示。兩個帶電液滴在此復合場中恰好都能在豎直平面內做勻速圓周運動,則(   )
A.它們的運動周期一定相等
B.它們的圓周運動方向可能相反
C.若它們的動量大小相等,軌道半徑就一定相等
D.若它們的動能相等,軌道半徑就一定相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示,水平放置足夠長的平行金屬導軌,左右兩端分別接有一個阻值為R的電阻,勻強磁場與導軌平面垂直,質量m =" 0.1" kg、電阻r =的金屬棒置于導軌上,與導軌垂直且接觸良好。現(xiàn)用一拉力F =(0.3+0.2t)N作用在金屬棒上,經過2s后撤去F,再經過0.55s金屬棒停止運動。圖乙所示為金屬棒的vt圖象,g = 10m/s2。求:
小題1:金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù);
小題2:整個過程中金屬棒運動的距離;
小題3:從撤去F到金屬棒停止的過程中,每個電阻R上產生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線EF的下方存在著正交的勻強電場和勻強磁場,電場強度為E,磁感應強度為B.一帶電微粒自離EFh的高處由靜止下落,從B點進入場區(qū),做了一段勻速圓周運動,從D點射出. 下列說法正確的是                           (    )
A.微粒受到的電場力的方向一定豎直向上
B.微粒做圓周運動的半徑為
C.從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點C最小
D.從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,某空間存在著方向都水平向左的勻強磁場和勻強電場,電場強度為E,磁感強度為B,有一絕緣桿豎直放入電磁場中,在絕緣桿上套有一質量為m,電量為+q的小球,小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為,當小球從靜止開始釋放,小球下滑的最大速度_______________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,水平虛線L1.L2間的高度差h=5cm,L1的上方和L2的下方都存在垂直
紙面向里的勻強磁場和豎直向上的勻強電場,下方磁場的磁感應強度是上方的倍,一帶
電微粒正好能在豎直平面內沿圖中軌跡做周期性運動,在兩磁場中的軌跡是半圓.當運動到
軌跡最低點時,如果撤去電場,微粒將做勻速直線運動.取g=10m/s2.

小題1:說出微粒的繞行方向;
小題2:分別求出微粒在兩磁場中的速度大;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,平面內,在軸左側某區(qū)域內有一個方向豎直向下,水平寬度為,電場強度為的勻強電場.在軸右側有一個圓心位于軸上,半徑為的圓形磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度,在坐標為處有一垂直于軸的面積足夠大的熒光屏。今有一束帶正電的粒子從電場左側沿方向射入電場,穿出電場時恰好通過坐標原點,速度大小為方向與軸成角斜向下.若粒子的質量,電量為,不計重力。試求:
(1)粒子射入電場時的位置坐標和初速度;
(2)若圓形磁場可沿軸移動,圓心軸上的移動范圍為,由于磁場位置的不同,導致該粒子打在熒光屏上的位置也不同,試求粒子打在熒光屏上的范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩塊與水平方向成α角的平行帶等量異種電荷的金屬板AB與CD,正對放置,板長均為L,有一質量為m、帶電量為q的微粒從金屬板A端以速度v0沿水平方向進入兩板間,并沿直線從金屬板D端射出。
求:

小題1:兩金屬板間電壓是多少?
小題2:帶電微粒從D端射出時的速度為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

正方形導線框abcd,匝數(shù)為10匝,邊長為20cm,在磁感強度為0.2T的勻強磁場中圍繞與B方向垂直的轉軸勻速轉動,轉速為120 r/min。當線框從平行于磁場位置開始轉過90°時,線圈中磁通量的變化量是____wb,平均感應電動勢為____V。

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