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(14分)如圖所示，水平方向有界勻強磁場的高度h=1m、磁感應強度B=T。豎直放置的“日”字型閉合導體線框ABFE，寬L=1m，質量m=0.25kg，AC、CE的長度都大于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。線框由靜止下落，AB邊進入磁場時恰能勻速運動，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：

（1）開始下落時，線框AB邊離磁場上邊界的高度h1為多少？
（2）若線框CD邊剛進入磁場時也做勻速運動，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邊剛進磁場時也做勻速運動，則從開始下落到EF邊離開磁場過程中，線框中產生的焦耳熱Q為多少？
（1）3.2m（2）2.8m（3）7.5J
（1）AB邊勻速進磁場，設速度為


                                  (4分)
（2）CD邊勻速進磁場，設速度為


                （5分）
（3）EF邊勻速進磁場，設速度為



                 （5分）
（3）另解：  只有AB邊、CD邊、EF邊在磁場中運動時，線框中才產生熱量，現在三個邊在磁場中均做勻速運動，                                            （2分）
所以：                         （3分）
當重力等于安培力時速度最大,AB切割磁感線相當于電源,所以CD和EF為并聯關系,求得電路中的總電阻,由歐姆定律可求得電流大小,在根據受力關系求得最大速度,同理CD進入磁場后,CD棒切割磁感線相當于電源,AB和EF為并聯關系
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，虛線 1l、l2將無重力場的空間分成三個區域， I 區內存在水平向右的勻強電場 E１和垂直紙面向里的勻強磁場 Bl , Ⅱ區內以水平線 CO 為分界，上方存在著豎直向上的勻強電場E2，下方存在著豎直向下的勻強電場E3 Ⅲ 區內存在以l2為左邊界、右邊無界的垂直紙面向里的勻強磁場B2，在 I 區內有一段粗糙、長為 L 的水平放置塑料直管道 AC ，一可視為質點的帶正電小球（直徑比管內徑略�。┑馁|量為 m 、帶電量為 q ，現將小球從管道內 A 處由靜止釋放，運動至管道內離 A 點距離為 L0的 B 點處時達到穩定速度 v0，后進入 Ⅱ 區向下偏轉，從邊界l2上的 D 點進入Ⅲ 區，此時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小球與管道間動摩擦因素為μ＝0.1’求：
(1) 小球在管道內運動的穩定速度v0值；
(2)  Ⅲ區內勻強磁場 B2的值；
(3) 從 A 處開始至從C 處進入管道的過程中，小球的運動時間t

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一勻強電場，其場強為E，方向水平向右，把一個半徑為r的光滑絕緣環，豎直放置于場中，環面平行于電場線，環的頂點A穿有一個質量為m，電量為q(q>0)的空心小球，如圖所示，當小球由靜止開始從A點下滑1/4圓周到B點時，小球對環的壓力大小為(    )
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，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動，現將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中。設小球電荷量不變，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：計算題

（14分）如圖21所示，在直角坐標系xoy的第一、四象限區域內存在邊界平行y軸的兩個有界的勻強磁場：垂直紙面向外的勻強磁場Ⅰ、垂直紙面向里的勻強磁場Ⅱ。O、M、P、Q為磁場邊界和x軸的交點，；在第三象限存在沿y軸正向的勻強電場。一質量為帶電量為的帶電粒子從電場中坐標為()的點以速度沿+x方向射出，恰好經過原點O處射入區域Ⅰ又從M點射出區域Ⅰ（粒子的重力不計）。

（1）求第三象限勻強電場場強E的大�。�
（2）求區域Ⅰ內勻強磁場磁感應強度B的大��；
（3）若帶電粒子能再次回到原點O，問區域Ⅱ內磁場的寬度至少為多少？粒子兩次經過原點O的時間間隔為多少？     

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示,坐標系xOy位于豎直平面內,在該區域內有場強E="12" N/C?方向沿x軸正方向的勻強電場和磁感應強度大小為B=2T?沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強磁場.一個質量m=4×10-5 kg,電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒,在xOy平面內做勻速直線運動,運動到原點O時,撤去磁場,經一段時間后,帶電微粒運動到了x軸上的P點.取g="10" m/s2,求:

(1)P點到原點O的距離;
(2)帶電微粒由原點O運動到P點的時間.

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

（1）金屬棒產生的感應電動勢；
（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：計算題

(14分)如圖12所示，勻強電場區域和勻強磁場區域是緊鄰的，且寬度相等均為d，電場方向在紙平面內豎直向下，而磁場方向垂直于紙面向里，一帶正電的粒子從O點以速度v0沿垂直電場方向進入電場，從A點出電場進入磁場，離開電場時帶電粒子在電場方向的偏轉位移為電場寬度的一半，當粒子從磁場右邊界上C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方向一致，已知d、v0(帶電粒子重力不計)，求：

(1)粒子從C點穿出磁場時的速度大小v；
(2)電場強度E和磁感應強度B的比值.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

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

（1）金屬棒的最大加速度
（2）磁感應強度的大小
（3）0~0.3s內棒通過的位移;
(4) 金屬棒在0~0.6s內產生的熱量。

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