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精英家教網(wǎng) > 高中物理 > 題目詳情

如圖3-6-12所示，甲、乙兩個(gè)完全相同的線圈，在距地面同一高度處由靜止開(kāi)始釋放，A、B是邊界范圍、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，只是A的區(qū)域比B的區(qū)域離地面高一些，兩線圈下落時(shí)始終保持線圈平面與磁場(chǎng)垂直.則（）

圖 3-6-12
A.甲先落地 B.乙先落地 C.二者同時(shí)落地 D.無(wú)法確定

先比較甲、乙線圈落地速度的大小，乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度較大，則安培力較大，克服安培力做功較多，即產(chǎn)生的焦耳熱較多.由能量守恒定律可知，乙線圈落地速度較小.
線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)受到的安培力為變力，設(shè)受到的平均安培力為F，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間為Δt，下落全過(guò)程時(shí)間為t,落地時(shí)的速度為v,則全過(guò)程由動(dòng)量定理得
mgt-FΔt=mv
而FΔt=BIL·Δt，I=

所以FΔt=

可見(jiàn)，兩下落過(guò)程安培力的沖量相等.
因?yàn)関_乙＜v_甲，所以t_乙＜t_甲
即乙線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，先落地.

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L＝1m，導(dǎo)軌平面與水平面成

＝30°角，上端連接

的電阻．質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值

的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，距離導(dǎo)軌最上端d＝4m，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上．
（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓；
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當(dāng)t＝2s時(shí)外力恰好為零.求ab棒的熱功率；
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是

，在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力F的大小范圍.

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以OO^/為右邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO^/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。求解以下問(wèn)題：
（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q₁。
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)3L距離，其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小；②此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q₂。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里．線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求：

（1）線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v₂；
(2)線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v₁；
（3）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車(chē)車(chē)體向上浮起，同時(shí)通過(guò)周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動(dòng)力的新型交通工具.其推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為如圖12-9所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁和B₂，且B₁=B₂=B，每個(gè)磁場(chǎng)的寬度都是l，相間排列，所有這些磁場(chǎng)都以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng).設(shè)金屬框的總電阻為R，運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為F_f，金屬框的最大速度為v_m，則磁場(chǎng)向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v可表示為(　　)

圖12-9

A．v=(B²L²v_m－F_fR)/B²L²	B．v=(4B²L²v_m+F_fR)/4B²L²
C．v=(4B²L²v_m－F_fR)/4B²L²	D．v=(2B²L²v_m+F_fR)/2B²L²

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，兩導(dǎo)軌間距離為L=" 1.0" m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ = 30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R =" 3.0" Ω的電阻，金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置并用細(xì)線通過(guò)光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質(zhì)量m =" 0.20" kg，電阻r =" 0.50" Ω，重物的質(zhì)量M =" 0.60" kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑的距離與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，g = 10m/s²。計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào)。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）在0.6s內(nèi)通過(guò)電阻R的電量；
（3）在0.6s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

（12分）如圖甲所示，某人設(shè)計(jì)了一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場(chǎng)中的磁感線均沿半徑方向均勻分布，從右側(cè)觀察如圖乙所示。已知線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈總電阻為2Ω，它的引出線接有阻值為8Ω的燈泡L。外力推動(dòng)與線圈相連的P端使其做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，線圈切割輻向磁場(chǎng)中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示（線圈位移取向右為正）。
（1）在丁圖中畫(huà)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（在乙圖中取逆時(shí)針電

流為正〉；
（2）求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作用力的大小；
（3）若不

計(jì)摩擦等損耗，求該發(fā)電機(jī)的輸出功率。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

（12分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L=0.20m的單匝正方形金屬線框abcd放在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T有界

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的總電阻為R=1.0Ω，線框的右邊與磁場(chǎng)邊界平行。
（1）若用一水平外力將線框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場(chǎng)區(qū)域，求將線框完全拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，

線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
（2）若線框以ab邊為軸逆時(shí)針在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=100rad/s，求線框中產(chǎn)生的熱功率。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，兩根不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)線

與

放在與水平面成

角的斜面上，

是直導(dǎo)線，

的

段是直導(dǎo)線，

段是弧形導(dǎo)線，

段是直導(dǎo)線，

、

相互平行，

、

間接入一個(gè)阻值

的電阻，一根質(zhì)量為

且不計(jì)電阻的金屬棒

能在

、

上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，金屬棒垂直于

，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上當(dāng)金屬棒處于位置

時(shí)，金屬棒具有沿斜面向上的初速度

，同時(shí)給金屬棒施加一沿斜面向上的外力

，此時(shí)，金屬棒沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒到達(dá)位置（II）后，外力方向不變，大小突變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824114515022356.png" style="vertical-align:middle;" />，金屬棒將沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)時(shí)間