如圖所示，有一傾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空間存在一有界矩形勻強磁場區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L=0.5m。有一質量m=0.5Kg的“日”字形勻質導線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時ef平行于GH且距GH為4L，導線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5Ω，其余電阻不計。已知ef邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動，不計導線粗細，重力加速度g=10m/s2,求：

（1）ef邊剛進入磁場時的速度v
（2）勻強磁場的磁感應強度B
（3）線框從開始運動到ab邊穿出磁場過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少？
（1）v=4m/s（2）B="1" T（3）1J

試題分析：（1）由動能定理，       2分
得，v=4m/s                                                   1分
(2)當線框勻速運動時，對電路，E=BLv                       1分
R總=R+                  1分
                      1分
對線框，    1分
解得，B="1" T                          1分
（3）當線框每條邊切割磁感線時，等效電路都一樣。所以ef和cd作為電源時
                     1分
時間為,                       1分
                        1分
當ab做為電源時，            1分
時間為,                          1分
整個過程總熱量，Q=Q1+Q2=1J                1分
點評：本是電磁感應中常見的問題：導體在導軌上滑動的類型，從力和能兩個角度研究．力的角度，關鍵是安培力的分析和計算．能的角度要把握涉及幾種能、能量如何是轉化的．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩條平行導軌所在平面與水平地面的夾角為θ，間距為L。導軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面。在導軌上放置一質量為m的金屬棒，棒可沿導軌下滑，且在下滑過程中保持與導軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導軌上端由靜止開始下滑，求:

（1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關系；
（2）金屬棒的速度大小隨時間變化的關系。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，一對平行金屬導軌固定在同一水平面內，導軌間距＝1.0 m，左端接有阻值R＝1.0Ω的電阻，一質量m＝0.2 kg，電阻忽略不計的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B＝1.0 T，棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6W的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（棒MN在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸），當電阻R產生熱量Q =" 5.8" J時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過電阻R的電量q =" 2.8" C（g取10m/s2），求：

(1)棒MN達到的穩(wěn)定速度多大？
(2)棒MN從靜止開始到穩(wěn)定速度的時間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩個帶有中心軸的金屬圓圈a和b，其上都有多根輻向金屬條，現(xiàn)用兩根金屬導線分別將它們的中心軸與對方的邊緣接觸，整套裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，如右圖所示，不計一切摩擦．若圓圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆時針轉動時，則圓圈b的轉動情況是(　   　)
A．逆時針轉動
B．順時針轉動
C．圓圈b的角速度等于圓圈a的角速度ω
D．圓圈b的角速度小于圓圈a的角速度ω

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑導軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導軌所在平面，當ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其他電阻不計，要使穩(wěn)定狀態(tài)燈泡的功率變?yōu)?P0，下列措施正確的是 (　　)．
A．換一個電阻為原來一半的燈泡
B．把磁感應強度B增為原來的2倍
C．換一根質量為原來的倍的金屬棒
D．把導軌間的距離增大為原來的倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示為兩根豎直地放置在地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容量為C的電容器。框架上有一質量為m，長為L的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離地面高度為h。強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直。開始時電容器不帶電。自靜止起將棒釋放，問棒落到地面需要多少時間？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在距離水平地面h＝0.8 m的虛線的上方，有一個方向垂直于紙面水平向內的勻強磁場，正方形線框abcd的邊長l＝0.2 m，質量m＝0.1 kg，電阻R＝0.08 Ω。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質量M＝0.2 kg的物體A。開始時線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時間后線框進入磁場運動，已知線框的ab邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。當線框的cd邊進入磁場時物體A恰好落地，同時將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時間后開始下落，最后落至地面。整個過程線框沒有轉動，線框平面始終處于紙面內，g取10 m/s2。求：

（1）勻強磁場的磁感應強度B？
（2）線框從開始運動至運動到最高點，用了多長時間？
（3）線框落地時的速度多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強磁場，磁感應強度為B，質量為m、電阻為R的正方形線圈abcd邊長為L(L<d)，將線圈在磁場上方高h處由靜止釋放，cd邊剛進入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛入磁場一直到ab邊剛離開磁場)(　　)
A．感應電流做功為mgL
B．線圈進入磁場的過程中一直做減速運動
C．線圈的最小速度可能為
D．線圈的最小速度一定為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，兩根質量均為0.1 kg完全相同的導體棒a、b，用絕緣輕桿相連置于由金屬導軌PQ、MN架設的斜面上．已知斜面傾角θ為53°，a、b導體棒的間距是PQ、MN導軌的間距的一半，導軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強磁場．當a、b導體棒沿導軌下滑時，其下滑速度v與時間的關系圖象如圖乙所示．若a、b導體棒接入電路的電阻均為1 Ω，其他電阻不計，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，試求：

(1)PQ、MN導軌的間距d；
(2)a、b導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)；
(3)勻強磁場的磁感應強度B的大�。�

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