一個(gè)質(zhì)量m=16g，長(zhǎng)d=0.5m，寬L=0.1m，電阻R=0.1Ω的矩形線框從高處自由落下，經(jīng)過(guò)5m高度，下邊開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)跟線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知磁場(chǎng)區(qū)域的高度h2=1.55m，線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速下落．求：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？
（2）線框下邊將要出磁場(chǎng)時(shí)的速率；
（3）線框下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小和方向．
（1）線框下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為：
v1=
2gh1
=
2×10×5
m/s=10m/s
線框所受的安培力大小為為：
F=I1LB=
BLv1
R
LB=
B2L2v1
R

由于線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)，重力和安培力平衡，則有：
mg=F
則得，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：
B=
mgR
L2v1
=
1.6×10-2×10×0.1
0．12×10
T=0.4T
（2）線框完全在磁場(chǎng)中下落的高度：
h′=h2-d=1.05m，
線框下邊將要出磁場(chǎng)時(shí)的速率為：
v2=
v21
+2gh′
=11m/s
（3）線框下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力大小為：
F2=I2LB=
BLv2
R
LB=
B2L2v2
R
=0.176N＞mg
根據(jù)牛頓第二定律解得：
a=
F2-mg
m
=
F2
m
-g=
0.176
1.6×10-2
-10=1m/s2
方向向上．
答：（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T．
（2）線框下邊將要出磁場(chǎng)時(shí)的速率為11m/s；
（3）線框下邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小為，方向向上．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，以邊長(zhǎng)為50cm的正方形導(dǎo)線框，放置在B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．已知磁場(chǎng)方向與水平方向成37°角，線框電阻為0.10Ω，求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面積的電量q=______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，僅在虛線MN下面的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度變化的磁場(chǎng)（在同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同），磁場(chǎng)方向垂直紙面向里導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒兩端各套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)，將導(dǎo)軌從O處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后正好做勻減速運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，到達(dá)P處時(shí)速度為
v
2
，O點(diǎn)和P點(diǎn)到MN的距離相等，求：
（1）求金屬棒在磁場(chǎng)中所受安培力F1的大��；
（2）若已知磁場(chǎng)上邊緣（緊靠MN）的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，求P處磁感應(yīng)強(qiáng)度BP；
（3）在金屬棒運(yùn)動(dòng)到P處的過(guò)程中，電阻上共產(chǎn)生多少熱量？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如8，甲、乙兩8為與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直放置4兩個(gè)金屬框架，乙8除了一個(gè)電阻為零、自感系數(shù)為L(zhǎng)4線圈外，其他部分與甲8都相同，導(dǎo)體AB以相同4加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．若導(dǎo)體AB通過(guò)4位移相同，則（　�。�
A．甲圖中外力做功多B．兩圖中外力做功相同
C．乙圖中外力做功多D．無(wú)法判斷

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)圓形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)在第1s內(nèi)磁感線垂直于線圈平面向里，如圖（a），磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b），那么在第2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小方向是（　�。�
A．逐漸增大，逆時(shí)針?lè)较?/td>B．逐漸減小，順時(shí)針?lè)较?/td>
C．大小恒定，順時(shí)針?lè)较?/td>D．大小恒定，逆時(shí)針?lè)较?/td>

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，在水平地面MN上方空間存在一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，上邊界EF距離地面的高度H=0.7m．正方形金屬線框abcd的質(zhì)量m=0.1kg、邊長(zhǎng)L=0.1m，總電阻R=0.02Ω，線框的ab邊距離EF上方h=0.2m處由靜止開(kāi)始自由下落，abcd始終在豎直平面內(nèi)且ab保持水平．求線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛要落地的過(guò)程中（g取10m/s2）：
（1）線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）通過(guò)線框截面的電量q；
（3）通過(guò)計(jì)算畫(huà)出線框運(yùn)動(dòng)的v～t圖象．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

穿過(guò)閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述，正確的是（　�。�
A．
圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變
B．
圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大
C．
圖中回路在0～t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t0～2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D．
圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能恒定不變

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，一個(gè)匝數(shù)為50匝的圓形線圈M，它的兩端點(diǎn)a、b與內(nèi)阻很大的電壓表相連，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖2所示，則ab兩點(diǎn)的電勢(shì)高低與電壓表讀數(shù)正確的為（　�。�
A．φa＞φb，20VB．φa＞φb，100VC．φa＜φb，20VD．φa＜φb，100V

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，O點(diǎn)為圓弧的圓心．兩金屬軌道之間的寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T．質(zhì)量為0.05kg、長(zhǎng)為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)．當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿桿向右由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．已知MN=OP=1m，求：
（1）金屬細(xì)桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大�。�
（2）金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（3）金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的壓力大�。�

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