如圖所示，豎直面內(nèi)的正方形導線框ABCD、abcd的邊長均為l、總電阻均為R，質(zhì)量分別為2m和m,它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端，在兩導線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直豎直面向里的勻強磁場. 開始時ABCD的下邊與勻強磁場的上邊界重合，abcd的上邊到勻強磁場的下邊界的距離為l. 現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當ABCD剛?cè)窟M入磁場時，系統(tǒng)開始做勻速運動. 不計摩擦和空氣阻力，求：

（1）系統(tǒng)勻速運動的速度大小.
（2）兩線框從開始運動至等高的過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱.
（3）線框abcd通過磁場的時間.
(1)   （2）  (3) 

試題分析：解：(1)設(shè)兩線框剛勻速運動的速度為v、此時輕繩上的張力為T，則對ABCD有：     ①
對abcd有：②
      ③
    ④
則  ⑤
（2）設(shè)兩線框從開始運動至等高的過程中所產(chǎn)生的焦耳熱為Q，當左、右兩線框分別向上、向下運動2l的距離時，兩線框等高，對這一過程，由能量守恒有：
由能量守恒定律有 ⑥ 
解⑤⑥得  
(3)線框abcd通過磁場時以速度v勻速運動，設(shè)線框abcd通過磁場的時間為t則
        ⑦
解⑤⑦得： 
點評：導體桿在上升過程中，安培力隨著速度增加而變大，當勻速時正好處于平衡狀態(tài)．由法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路毆姆定律可求出速度大�。�
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，相距為d的兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強度為B，正方形線框abcd邊長為L(L<d)、質(zhì)量為m。將線框在磁場上方高h處由靜止開始釋放，當ab邊進入磁場時速度為V0，cd邊剛穿出磁場時速度也為V0。從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中(      )
A．線框一直都有感應(yīng)電流B．線框有一階段的加速度為g
C．線框產(chǎn)生的熱量為mg(d+h+L)D．線框做過減速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ，導軌間距，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直斜面向上。將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為m的相同金屬桿如圖放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距.靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F，使甲金屬桿在運動過程中始終做沿導軌向下的勻加速直線運動，加速度大小.

(1)乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運動，則甲乙的電阻R各為多少？
(2)）以剛釋放時t =0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系，并說明F的方向。
(3)乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率多少？
(4)若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

夏天將到，在北半球，當我們抬頭觀看教室內(nèi)的電扇時，發(fā)現(xiàn)電扇正在逆時針轉(zhuǎn)動。金屬材質(zhì)的電扇示意圖如圖，由于電磁場的存在，下列關(guān)于A、O兩點的電勢及電勢差的說法，正確的是（  ）

A．A點電勢比O點電勢高
B．A點電勢比O點電勢低
C．A點電勢比O點電勢相等
D．扇葉長度越短，轉(zhuǎn)速越快，兩點間的電勢差數(shù)值越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，矩形閉合金屬框abcd的平面與勻強磁場垂直，若ab邊受豎直向上的磁場力的作用，則可知線框的運動情況是
A．向左平動進入磁場B．向右平動退出磁場
C．沿豎直方向向上平動D．沿豎直方向向下平動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

飛機在北半球的上空以速度v水平飛行，飛機機身長為a，翼展為b；該空間地磁場磁感應(yīng)強度的水平分量為B1，豎直分量為B2；駕駛員左側(cè)機翼的端點用A表示，右側(cè)機翼的端點用B表示，用E表示飛機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則（   ）
A．E=B1vb，且A點電勢低于B點電勢B．E=B1vb，且A點電勢高于B點電勢
C．E=B2vb，且A點電勢低于B點電勢D．，且A點電勢高于B點電勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的平行導軌傾角為θ，處于垂直導軌平面磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導軌中接入電動勢為E. 內(nèi)阻為r的直流電源，電路中有一阻值為R的電阻，其余電阻不計，將質(zhì)量為m. 長度為L的導體棒由靜止釋放，求導體棒在釋放瞬間的加速度的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場有理想邊界，用力將矩形線圈從有邊界的磁場中勻速拉出，在其他條件不變的情況下(    )
A．速度越大，拉力做功越多
B．線圈邊長L1越大，拉力做功越多
C．線圈邊長L2越大，拉力做功越多
D．線圈電阻越大，拉力做功越多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。

（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。

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