在圖中，MON是光滑的裸導線圍成的線框，∠MON=60°，線框處在水平面內(nèi)且置于豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中，裸導線ab與線框良好接觸，接觸點a、b與線框頂點O構(gòu)成等邊三角形，裸導線ab能在彈簧S的作用下沿線框勻速向左移動，運動到頂點O以后繼續(xù)在光滑絕緣導軌上向左運動（絕緣導軌與光滑的裸導線圍成的線框在同一水平面內(nèi)，且光滑連接）；已知彈簧的平衡位置在O點，導線的初始位置處在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為k，導線MON與ab單位長度的電阻均為r，裸導線ab的質(zhì)量為m.

（1）求ab向左做勻速運動的速度v.
（2）從裸導線ab第一次運動到頂點O
開始計算，直到裸導線靜止，電路中所
產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?
（1）     （2）  
（1）當裸導線向左運動到離O點的距離為x， 裸導線中有電流的長度為y，則回路的電動勢為:      （2分）
設回路的周長為L，則回路的總電阻為    （2分）
根據(jù)歐姆定律可得回路中的電流為:     （2分）
根據(jù)平衡條件得:               （2分）
根據(jù)幾何知識求得:，          （4分）
由以上方程解得:           （2分）
（2）最終裸導線只能靜止在O點，所以裸導線的動能將全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱.  （2分）
即   （3分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑絕緣的水平桌面上有一有界勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向豎直向下，虛線MN為磁場的邊界。單匝正方形均勻?qū)Ь�框abcd，邊長為L，總電阻為R，當導線框在外力的作用下以速度v勻速進入磁場區(qū)域的過程中（ab邊始終保持與MN平行）。求：

⑴ 線框中產(chǎn)生的感應電動勢E
⑵ 線框a、b兩點的電勢差
⑶ 導線框在進入磁場的過程中外力的大小。
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，電阻不計的光滑U形導軌水平放置，導軌間距d=0.5m，導軌一端接有的電阻。有一質(zhì)量、電阻的金屬棒ab與導軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.2T。現(xiàn)用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以的速度向右做勻速運動。設導軌足夠長。
（1）求金屬棒ab兩端的電壓；
（2）若某時刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運動，求電阻R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，水平放置的金屬細圓環(huán)半徑為0.1m，豎直放置的金屬細圓柱（其半徑比0.1m小得多）的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi)，圓柱的細軸通過圓環(huán)的中心O，將一質(zhì)量和電阻均不計的導體棒一端固定一個質(zhì)量為10g的金屬小球，被圓環(huán)和細圓柱端面支撐，棒的一端有一小孔套在細軸O上，固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運動，小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1，圓環(huán)處于磁感應強度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場中，金屬細圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學元件，不計棒與軸及與細圓柱端面的摩擦，也不計細圓柱、圓環(huán)及感應電流產(chǎn)生的磁場，開始時S1斷開，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

（1）S1閉合，問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動?
（2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動的過程中，流經(jīng)R3的電量是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖(甲)所示，一個正方形單匝線圈abcd，邊長為L，線圈每邊的電阻均為R，以恒定速度v通過一個寬度為2L的勻強磁場區(qū)，磁感應強度為B，方向垂直紙面向里。ABCD圖中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時間t變化關系的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

光滑水平導軌寬L=1m，電阻不計，左端接有"6V 6W"的小燈。導軌上垂直放有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=2Ω的直導體棒，導體棒中間用細繩通過定滑輪吊一質(zhì)量為M=1kg的鉤碼，鉤碼距地面高h=2m，如圖所示。整個導軌處于豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度為B=2T。釋放鉤碼，在鉤碼落地前的瞬間，小燈剛好正常發(fā)光。（不計滑輪的摩擦，取g=10m/s2）求：⑴鉤碼落地前的瞬間，導體棒的加速度；⑵在鉤碼落地前的過程中小燈泡消耗的電能；⑶在鉤碼落地前的過程中通過電路的電量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖a所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌距L=" 0.2m" ，電阻R=0.4Ω，導軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿，導軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感強度B= 0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關系如圖b所示 
（1）試分析說明金屬桿的運動情況；
（2）求第2s末外力F的瞬時功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平平行金屬導軌上置一金屬桿ab，導軌一個端接一R=1.5的電阻，金屬桿電阻R'=0.5，導軌電阻不計．整個裝置放在豎直方向的勻強磁場中，金屬桿與導軌間動摩擦因數(shù)=0.3，今給ab桿一個沖量，當該沖量作用完畢時，使其獲得方向垂直于桿的水平動量p=0.01kg·m/s，此時桿的加速度a=5m/．求此時ab桿兩端的電勢差．(g=10m/)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

固定在勻強磁場中的正方形導線框abcd，邊長為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．磁場的磁感強度為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一與ad段的材料、粗細、長度都相同的電阻絲PQ架在導線框上(如圖)，以恒定的速度v從ad滑向bc．當PQ滑過L/3的距離時，通過ap段電阻絲的電流是多大?方向如何?

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