[题目]如图所示.有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B.其上.下边界间的距离为H.一个由同种材料.粗细均匀的导线做成的质量为m.边长为l(l＜H).总电阻为R的正方形导线框abcd.从磁场上方的某个位置处.由静止开始下落.下落过程中.线框平面始终保持在同一个竖直面内.ab边与磁场的水平边界线平行.当ab边刚进入磁场和ab边刚穿出磁场时.线� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示，有水平边界的匀强磁场的磁感应强度为B，其上、下边界间的距离为H，一个由同种材料，粗细均匀的导线做成的质量为m、边长为l（l＜H）、总电阻为R的正方形导线框abcd，从磁场上方的某个位置处，由静止开始下落，下落过程中，线框平面始终保持在同一个竖直面内，ab边与磁场的水平边界线平行，当ab边刚进入磁场和ab边刚穿出磁场时，线框加速度的大小都是，方向都竖直向上，在线框运动过程中，不计空气阻力。求：

（1）ab边刚进入磁场时，线框cd边两端的电势差

（2）cd边刚进入磁场时，线框速度的大小

（3）从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中，线框中产生的热量。

【答案】（1）（2）（3）mgH

【解析】

（1）ab刚进入磁场时，假设速度大小为，加速度为，方向竖直向上，根据牛顿第二定律得：

根据法拉第电磁感应定律得：

则

，

又

由以上式子得：

根据闭合电路的欧姆定律可得：

（2）假设cd边刚进入磁场时导线框速度大小为，ab边刚穿出磁场时的速度为，由题意可知：

在cd边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程中，导线框只受到重力，机械能守恒，即：

由上式可得：

（3）在曲边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的过程中，根据能量守恒，导线框产生的热量Q等于导线框损失的机械能。即：

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】在海面上有三艘轮船，船A以速度u向正东方向航行，船B以速度2u 向正北方向航行，船C以速度2u 向东偏北45°方向航行．在某一时刻，船B和C恰好同时经过船A的航线并位于船A的前方，船B到船A的距离为a，船C到船A的距离为2a．若以此时刻作为计算时间的零点，求在t时刻B、C两船间距离的中点M到船A的连线MA绕M 点转动的角速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是(　　)

A. 该束带电粒子带负电

B. 速度选择器的P1极板带负电

C. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】将导体放在沿x方向的匀强磁场中，并通有沿y方向的电流时，在导体上下两侧间会出现电势差，此现象称为霍尔效应。利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于a的正方形，放在沿x正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U，求：

（1）导体上、下侧面那个电势较高？

（2）磁场的磁感应强度是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为l且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：

（1）此时I区的磁感应强度；

（2）N板两个亮斑之间的距离。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，两根平行的光滑导轨竖直放置，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，金属杆ab接在两导轨之间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计。ab下落一段时间后开关闭合，从开关闭合开始计时，ab下滑速度v随时间变化的图象不可能是 ( )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，AB为足够长的粗糙水平轨道，D为AB上的一点，DB长度s=2m，BC为光滑圆弧轨道，两轨道在B点平滑连接。C点高度H=4m，质量m=lkg的滑块，在水平向右的恒力F=10N作用下，从D点由静止开始运动，受到恒定的摩檫力f=6N。当滑块运动到B点后撤去恒力F。求：（g取10m/s2）

(1)滑块从D点运动到B点的过程中合力做的功。

(2)滑块运动到B点时恒力F的功率。

(3)滑块在圆弧轨道BC上所能达到的最大高度h.

(4)若只改变出发点D的位置，其他条件不变，通过计算分析滑块能到达C点时s所满足的条件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图，匀强磁场垂直于光滑绝缘水平面向下，质量为m、电荷量为q的带负电小球a静止在水平面上的M点，距离M点l处有一个足够长的绝缘挡板，P为挡板上的一点，且MP与挡板垂直。另一质量也为m带同种电荷的小球b静止在N点，MN连线与挡板平行且MN间距离为。现给小球a一个方向与挡板平行的初速度，与挡板在D点发生无机械能损失的碰撞(D点在图中未画出)，此后与小球b相碰粘在一起运动，恰好不再与挡板发生碰撞。已知匀强磁场的磁感应强度，不计两小球间的库仑力，小球均可看成质点。求：