如圖K43-4所示,相距為d的兩水平直線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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ab邊距L1為h處由靜止開始釋放,ab邊進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0,cd邊剛穿出磁場時(shí)速度也為v0.從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個(gè)過程中( )
A.線框中一直都有感應(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(yùn)動(dòng)
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圖K43-4
BD [解析] 由于L<d,當(dāng)線框全部進(jìn)入磁場區(qū)域后有一段時(shí)間內(nèi)磁通量不變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;ab邊進(jìn)入磁場時(shí)和cd邊剛穿出磁場時(shí)速度均為v0,且線框整體進(jìn)入磁場后做加速運(yùn)動(dòng),故不論線框如何進(jìn)入,一定有減速運(yùn)動(dòng)過程,選項(xiàng)BD正確;從ab邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個(gè)過程,根據(jù)能量守恒可知,減少的重力勢能為mg(d+L),它全部轉(zhuǎn)化為熱量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖K43-10甲所示,M、N為水平面內(nèi)
平行放置的粗糙金屬長直導(dǎo)軌,間距為L=0.5 m,導(dǎo)軌間接有阻值為R=2.0 Ω的定值電阻,導(dǎo)軌平面處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=4.0 T的勻強(qiáng)磁場中.一導(dǎo)體桿ab垂直M、N置于導(dǎo)軌上,其質(zhì)量為m=1.0 kg,長度也為L,電阻為r=1.0 Ω,與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,且跟導(dǎo)軌接觸良好.不計(jì)導(dǎo)軌電阻,重力加速度g取10 m/s2.
(1)若在ab桿上作用一個(gè)平行導(dǎo)軌方向的恒力F使其向右運(yùn)動(dòng),恒力大小為F=10 N,求ab桿可以達(dá)到的速度最大值vm;
(2)若用圖乙所示的電動(dòng)機(jī)通過軌繩來水平向右牽引ab桿,也可使ab桿達(dá)到(1)中的速度最大值vm,求電壓表的示數(shù)U(已知電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r1=5.0 Ω,電壓表和電流表示數(shù)恒定,且電流表示數(shù)為I=2.0 A,不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗);
(3)在(2)中的條件下,可認(rèn)為ab桿從靜止開始經(jīng)時(shí)間t=1.5 s
,位移x=7.5 m后剛好達(dá)到最大速度vm,求此過程中ab桿上產(chǎn)生的
電熱.
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圖K43-10
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖K43-11所示,兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°夾角固定放置,導(dǎo)軌間連接一阻值為6 Ω的電阻R,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).在兩平行虛線m、n間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma=0.4 kg,電阻Ra
=3 Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb=0.1 kg,電阻Rb=6 Ω;它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好.a、b從開始相距L0=0.5 m處同時(shí)由靜止開始釋放,運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場時(shí),a正好進(jìn)入磁場(g取10 m/s2,不計(jì)a、b之間電流的相互作用).求:
(1)當(dāng)a、b分別穿越磁場的過程中,通過R的電荷量之比;
(2)在穿越磁場的過程中,a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小之比;
(3)磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d;
(4)在整個(gè)過程中,產(chǎn)生的總焦耳熱.
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圖K43-11
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