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如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R．在金屬線框的下方有一勻強磁場區域， MN和M′N′是勻強磁場區域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由靜止開始下落到完全穿過勻強磁場區域瞬間的速度－時間圖象，圖像中坐標軸上所標出的字母均為已知量．求：

（1）金屬框的邊長L；

（2）磁場的磁感應強度B；

（3）請分別計算出金屬線框在進入和離開磁場的過程中所產生的熱量Q1和Q2．

（1）由圖象可知，金屬框進入磁場過程中是做勻速直線運動，速度為v1，運動時間為t2－t1   ………………1分

 所以金屬框的邊長 …………………2分

（2）在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力

      …………2分          ……………1分

    解得  ………………2分

（3）金屬框在進入磁場過程中金屬框產生的熱為Q1，重力對其做正功，安培力對其做負功，由能量守恒定律得

    ……………2分

金屬框在離開磁場過程中金屬框產生的熱為Q2，重力對其做正功，安培力對其做負功，由能量守恒定律得

       ………………2分

即： ……………1分


解析:

略

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?棗莊一模）如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m，電阻為R0在金屬線框的下方有一勻強磁場區域，MN和PQ是勻強磁場區域的水平邊界，并與 線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里．現使金屬線框從MN上方某一髙度處由 靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區域瞬間的v-t圖象，圖象中內均為已知量．重力加速度為g不計空氣阻力．下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，abcd為導體做成的框架，其平面與水平面成θ角．質量為m的導體棒PQ與ad、bc接觸良好，回路的總電阻為R．整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中，磁場的磁感應強度B隨時間t變化情況如圖乙所示（設圖甲中B的方向為正方向）．若PQ始終靜止，關于PQ與框架間的摩擦力在 0～t1時間內的變化情況，有如下判斷
①一直增大     
②一直減小
③先減小后增大 
④先增大后減小
以上對摩擦力變化情況的判斷可能的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?奉賢區一模）如圖甲所示，ABCD為一液體槽，AB、CD面為銅板，BC、AD面及底面為絕緣板，槽中盛滿導電液體（設該液體導電時不發生電解，看作是一個定值電阻）．現用質量不計的細銅絲在下端固定一小鐵球構成一單擺，銅絲的上端固定在O點，下端稍穿出鐵球，當擺球在液體上方擺動時，細銅絲始終與導電液體接觸（銅絲與液體間的阻力忽略不計），過點的豎直線剛好在AD邊的垂直平分面上，在銅板AB、CD面上接上圖示的電路．用DIS測得該電源路端電壓U隨外電阻R的變化規律見下表，已知R1=2Ω，R2=10Ω，滑動變阻器R3的總電阻為20Ω．
R（Ω） 2 4 6 8 10 12
U（V） 6 8 9 9.6 10 10.3
將電源負極和細銅絲的上端點分別連接到電壓傳感器．若將擺球拉離平衡位置，使其在垂直于、的豎直面內做簡諧振動，把滑片P滑至M點，閉合開關S，通過電壓傳感器，經計算機得到圖乙的波形．試求：

（1）該電源的電動勢E和內阻r；
（2）單擺的擺長（取π2約等于10）；
（3）此導電液體的電阻．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的邊長為10cm的正方形閉合金屬線框，線框的質量為m=0.02Kg，電阻為R=0.1Ω．在線框的下方有一勻強磁場區域，MN是勻強磁場區域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現讓線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，經0.2s開始進入磁場，圖乙是線框由靜止開始下落的速度一時間圖象．空氣阻力不計，g取10m/s2求：
（1）金屬框剛進入磁場時的速度；
（2）磁場的磁感應強度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津模擬）如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，底邊bc水平，金屬線框的質量為m，電阻為R．在金屬線框的下方有一水平方向的勻強磁場區域，MN和M′N′是勻強磁場區域的上下邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現金屬線框從磁場上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過磁場區域瞬間的速度-時間圖象，圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量，重力加速度為g，忽略空氣阻力．求：
（1）金屬框的邊長以及磁場的磁感應強度；
（2）金屬線框在離開磁場過程中所產生的熱量．

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