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如下圖所示，邊長為l的正方形金屬框abcd套在U型金屬框架MNPQ內，兩者都放在光滑的水平地板上，U型框架與方形金屬框之間接觸良好且無摩擦。方形金屬框ac、bd邊電阻為R，其余兩邊電阻不計；U型框架NQ邊的電阻為R，其余兩邊電阻不計。虛線右側空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感強度大小為B。如果將方形金屬框固定不動，用力拉動U型框使它以速度v0垂直NQ邊向右勻速運動，求：
小題1:拉力為多大？
小題2:bd兩端的電勢差為多大？

小題1:
小題2:
（1）U型框向右運動時，NQ邊相當于電源，產生的感應電動勢（1分）
U型框連同方框構成的閉合電路的總電阻為（1分）閉合電路的總電流為（1分）
NQ邊受到的安培力為即拉動型框使它以速度v0垂直NQ邊向右勻速運動的拉力為（1分）
（2）根據閉合電路歐姆定律可知，bd兩端的電勢差為：（2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合小金屬環從高h處的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側上升，則下列說法正確的是   
A．若是勻強磁場，環在左側滾上的高度小于h
B．若是勻強磁場，環在左側滾上的高度等于h
C．無論如何，環在左側滾上的高度一定等于h
D．若是非勻強磁場，環在左側滾上的高度小于h

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，足夠長的U形導體框架的寬度l =" 0.5" m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成角，磁感應強度B =" 0.8" T的勻強磁場方向垂直于導體框平面，一根質量m =" 0.2" kg，有效電阻R = 2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，導體棒與框架間的動摩擦因數=0.5，導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動，通過導體棒截面的電量共為Q =" 2" C。求：
（1）導體棒勻速運動的速度；
（2）導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中，導體棒的電阻產生的焦耳熱。
（sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8，g = 10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度的大小均為B，方向相反且均垂直于紙面，MN、PQ為其邊界，兩邊界相距l。邊長也為l的正方形閉合導線框abcd在外力作用下，以速度v勻速向右運動，規定線框中的電流順時針方向為正方向，在i--t圖像中畫出圖示位置起感應電流隨時間變化的示意圖。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，質量為m的單匝正方形線圈，其邊長為L，在距底邊2L的勻強磁場上方由靜止開始自由下落，設線圈下落過程中線框平面始終位于紙面內且底邊保持水平，當線框的底邊剛進入磁場區域時，恰能在勻強磁場中做勻速運動。若磁場的磁感應強度為B，求：（1）線圈的電阻多大？
（2）線圈進入磁場的過程中單位時間內有多少機械能轉化為電能？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質量和電阻都相同的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路．軌道電阻不計，勻強磁場B垂直穿過整個軌道平面．開始時ab和cd均處于靜止狀態，現用一個平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正確的是（   ）       
A．cd桿向左運動
B．cd桿向右運動
C．ab與cd桿均先做變加速運動，后做勻速運動
D．ab與cd桿均先做變加速運動，后做勻加速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，半徑為L1 =" 2" m的金屬圓環內上、下兩部分各有垂直圓環平面的有界勻強磁場，磁感應強度大小均為B1 =" 10/π" T．長度也為L1、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環中心，另一端恰好搭接在金屬環上，繞著a端做逆時針方向的勻速轉動，角速度為ω =" π/10" rad/s．通過導線將金屬桿的a端和金屬環連接到圖示的電路中（連接a端的導線與圓環不接觸，圖中的定值電阻R1 = R，滑片P位于R2的正中央，R2 = 4R），圖中的平行板長度為L2 =" 2" m，寬度為d =" 2" m．當金屬桿運動到圖示位置時，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度vo =" 0.5" m/s向右運動，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進入到有界勻強磁場中，其磁感應強度大小為B2 =" 2" T，左邊界為圖中的虛線位置，右側及上下范圍均足夠大．（忽略金屬桿與圓環的接觸電阻、圓環電阻及導線電阻，忽略電容器的充放電時間，忽略帶電粒子在磁場中運動時的電磁輻射等影響，不計平行金屬板兩端的邊緣效應及帶電粒子的重力和空氣阻力．提示：導體棒以某一端點為圓心勻速轉動切割勻強磁場時產生的感應電動勢為E=BL2ω/2）試分析下列問題：
(1)從圖示位置開始金屬桿轉動半周期的時間內，兩極板間的電勢差UMN；
(2)帶電粒子飛出電場時的速度方向與初速度方向的夾角θ；
(3)帶電粒子在電磁場中運動的總時間t總．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(13分)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.50Ω的電阻，導軌寬度L＝0.40m。金屬棒ab緊貼在導軌上，現使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時間t的關系如下表所示。（金屬棒ab和導軌電阻不計，g=10m/s2）

時 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
 
求：（1）在前0. 4s的時間內，流過金屬棒ab中的電荷量q；  
（2）金屬棒的質量m；
（3）在前1.60s的時間內，電阻R上產生的熱量QR。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次又以速度2 v勻速進入同一勻強磁場．求：
（1）第一次與第二次線圈中最大電流之比；
（2）第一次與第二次外力做功的最大功率之比。

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