如图所示,在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd,ad边位于磁场左边界,线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区.
(1)若线框以速度v匀速进入磁场区,求此过程中b、c两端的电势差Ubc;
(2)若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场,求此过程中外力F随运动时间t的变化关系.
高三物理解答题中等难度题
如图所示,在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd,ad边位于磁场左边界,线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区.
(1)若线框以速度v匀速进入磁场区,求此过程中b、c两端的电势差Ubc;
(2)在(1)的情况下,示线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q和通过导线截面的电量q;
(3)若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场,求此过程中外力F随运动时间t的变化关系.
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如图所示,在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd,ad边位于磁场左边界,线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区.
(1)若线框以速度v匀速进入磁场区,求此过程中b、c两端的电势差Ubc;
(2)若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场,求此过程中外力F随运动时间t的变化关系.
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如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为1m。导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于M、N两点。磁感应强度大小为1T、方向竖直向下,长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为,以劲度系数为 的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原长。两导轨通过一阻值为的电阻与一电动势为4V、内阻为的电源相连,导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的某一位置,则该位置到MN的距离为
A. 0.3m
B. 0.35m
C. 0.4m
D. 0.45m
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如图所示,光滑的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨足够长,电阻不计,两轨间距为L,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,一质量为m的金属棒,放置在导轨上,其电阻为r,某时刻一水平力F垂直作用在金属棒中点,金属棒从静止开始做匀加速直线运动,已知加速度大小为a,金属棒始终与导轨接触良好。
(1)从力F作用开始计时,请推导F与时间t关系式;
(2)F作用时间后撤去,求金属棒能继续滑行的距离S。
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如图所示,光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨范围内存在磁场,其磁感应强度大小为B方向竖直向下,导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒,其电阻为r,金属棒与金属导轨接触良好。导体棒水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,经过时间t后开始匀速运动,金属导轨的电阻不计。求:
(1)导体棒匀速运动时回路中电流大小。
(2)导体棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电量。
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如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为v = 5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
1.在闭合回路中产生感应电流的大小I;
2.作用在导体棒上拉力的大小F;
3.当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q。
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如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为v = 5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:
(1)在闭合回路中产生感应电流的大小I;
(2)作用在导体棒上拉力的大小F;
(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q。
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光滑绝缘水平面上存在竖直向下的匀强磁场,宽度为2,一边长为、电阻为.用同种材料做成的正方形线框以初速度从左侧冲进磁场区域,俯视图如图所示,当线框完全离开磁场时速度恰好为零.以边刚进入磁场时为时间和位移的零点,用表示线框速度(以右为正方向),表示回路中的感应电流(以逆时针方向为正,表示零时刻回路的感应电流),表示、两点间的电压,表示边所受的安培力(向左为正,表示零时刻边所受的安培力).则关于以上四个物理量对时间或对位移的图象中正确的是
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