(14分)如圖所示，水平方向有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的高度h=1m、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T。豎直放置的“日”字型閉合導(dǎo)體線框ABFE，寬L=1m，質(zhì)量m=0.25kg，AC、CE的長(zhǎng)度都大于h，AB邊的電阻RAB=1Ω、CD邊的電阻RCD=2Ω、EF邊的電阻REF=3Ω，其余電阻不計(jì)。線框由靜止下落，AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。求：

（1）開始下落時(shí)，線框AB邊離磁場(chǎng)上邊界的高度h1為多少？
（2）若線框CD邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)也做勻速運(yùn)動(dòng)，AB邊與CD邊的距離h2為多少？
（3）在滿足(1)(2)前提下,若線框EF邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)也做勻速運(yùn)動(dòng)，則從開始下落到EF邊離開磁場(chǎng)過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？
（1）3.2m（2）2.8m（3）7.5J
（1）AB邊勻速進(jìn)磁場(chǎng)，設(shè)速度為


                                  (4分)
（2）CD邊勻速進(jìn)磁場(chǎng)，設(shè)速度為


                （5分）
（3）EF邊勻速進(jìn)磁場(chǎng)，設(shè)速度為



                 （5分）
（3）另解：  只有AB邊、CD邊、EF邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中才產(chǎn)生熱量，現(xiàn)在三個(gè)邊在磁場(chǎng)中均做勻速運(yùn)動(dòng)，                                            （2分）
所以：                         （3分）
當(dāng)重力等于安培力時(shí)速度最大,AB切割磁感線相當(dāng)于電源,所以CD和EF為并聯(lián)關(guān)系,求得電路中的總電阻,由歐姆定律可求得電流大小,在根據(jù)受力關(guān)系求得最大速度,同理CD進(jìn)入磁場(chǎng)后,CD棒切割磁感線相當(dāng)于電源,AB和EF為并聯(lián)關(guān)系
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，虛線 1l、l2將無重力場(chǎng)的空間分成三個(gè)區(qū)域， I 區(qū)內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng) E１和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) Bl , Ⅱ區(qū)內(nèi)以水平線 CO 為分界，上方存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，下方存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3 Ⅲ 區(qū)內(nèi)存在以l2為左邊界、右邊無界的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，在 I 區(qū)內(nèi)有一段粗糙、長(zhǎng)為 L 的水平放置塑料直管道 AC ，一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球（直徑比管內(nèi)徑略�。┑馁|(zhì)量為 m 、帶電量為 q ，現(xiàn)將小球從管道內(nèi) A 處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)至管道內(nèi)離 A 點(diǎn)距離為 L0的 B 點(diǎn)處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度 v0，后進(jìn)入 Ⅱ 區(qū)向下偏轉(zhuǎn)，從邊界l2上的 D 點(diǎn)進(jìn)入Ⅲ 區(qū)，此時(shí)速度方向與水平方向的夾角為β，最后小球恰能無碰撞的從 C處進(jìn)入管道．

已知q／m=" 0" . 01C/kg， E1=" l00N" / C ，E2＝E3＝300N / C ，β＝ 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球與管道間動(dòng)摩擦因素為μ＝0.1’求：
(1) 小球在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定速度v0值；
(2)  Ⅲ區(qū)內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng) B2的值；
(3) 從 A 處開始至從C 處進(jìn)入管道的過程中，小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)為E，方向水平向右，把一個(gè)半徑為r的光滑絕緣環(huán)，豎直放置于場(chǎng)中，環(huán)面平行于電場(chǎng)線，環(huán)的頂點(diǎn)A穿有一個(gè)質(zhì)量為m，電量為q(q>0)的空心小球，如圖所示，當(dāng)小球由靜止開始從A點(diǎn)下滑1/4圓周到B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)Νh(huán)的壓力大小為(    )
A．2mgB．qEC．2mg+qED．2mg+3qE

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，套在足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中。設(shè)小球電荷量不變，在小球由靜止下滑的過程中       (　 　)  
                                                 
A．小球加速度一直增大
B．小球速度一直增大，直到最后勻速
C．桿對(duì)小球的彈力一直減小
D．小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖21所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在邊界平行y軸的兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ。O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)，；在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為()的點(diǎn)以速度沿+x方向射出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域Ⅰ又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ（粒子的重力不計(jì)）。

（1）求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；
（2）求區(qū)域Ⅰ內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（3）若帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少？     

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示,坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在該區(qū)域內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)E="12" N/C?方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量m=4×10-5 kg,電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒,在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí),撤去磁場(chǎng),經(jīng)一段時(shí)間后,帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了x軸上的P點(diǎn).取g="10" m/s2,求:

(1)P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離;
(2)帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，平行且足夠長(zhǎng)的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距0．5 m，與水平面夾角為30°，不計(jì)電阻，廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．4 T，垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒和，長(zhǎng)度均為0．5 m，電阻均為0．1Ω，質(zhì)量分別為0．1 kg和0．2 kg，兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)�，F(xiàn)棒在外力作用下，以恒定速度ν=1.5m/s沿著導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，棒則由靜止釋放。試求：（取g="10" m／s2）

（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；
（2）閉合回路中的最小電流和最大電流；
（3）金屬棒的最終速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)如圖12所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為d，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，一帶正電的粒子從O點(diǎn)以速度v0沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從A點(diǎn)出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，已知d、v0(帶電粒子重力不計(jì))，求：

(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L＝1.0m，NQ兩端連接阻值R＝3.0Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質(zhì)量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.60kg的重物相連。細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行。金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在0~0.3s內(nèi)通過的電量是0.3~0.6s內(nèi)通過電量的1/3，g=10m/s2，求：

（1）金屬棒的最大加速度
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
（3）0~0.3s內(nèi)棒通過的位移;
(4) 金屬棒在0~0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

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