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均匀导线制成的电阻为R、质量为m的单匝矩形闭合线框abcd,边长ab=h,ad=L,将线框置于一有界匀强磁场上方某一高度处,如图所示.已知该磁场区域宽度为h,方向沿水平、垂直线框所在平面向里,磁感应强度为B.现使线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场方向垂直,且bc边始终保持水平方向.若线框恰好以恒定速度通过磁场,重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)线框通过磁场过程中产生的焦耳热;
(2)开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离;
(3)bc边在磁场区域运动的过程中,a、d两点间的电势差.
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(1)因为线框恰好以恒定速度通过磁场,根据能量守恒定律有:
Q=2mgh.
(2)根据mg=BIL=
B2L2v
R

解得v=
mgR
B2L2

根据v2=2gh,解得h=
v2
2g
=
m2gR2
2B4L4

(3)bc边在磁场区域运动的过程中,切割产生的感应电动势E=BLv=
mgR
BL

则a、d两点间的电势差Uad=-
1
4
E=-
mgR
4BL

答:(1)线框通过磁场过程中产生的焦耳热为2mgh.
(2)开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离为
m2gR2
2B4L4

(3)a、d两点间的电势差为-
mgR
4BL
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?海淀区模拟)均匀导线制成的电阻为R、质量为m的单匝矩形闭合线框abcd,边长ab=h,ad=L,将线框置于一有界匀强磁场上方某一高度处,如图所示.已知该磁场区域宽度为h,方向沿水平、垂直线框所在平面向里,磁感应强度为B.现使线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场方向垂直,且bc边始终保持水平方向.若线框恰好以恒定速度通过磁场,重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)线框通过磁场过程中产生的焦耳热;
(2)开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离;
(3)bc边在磁场区域运动的过程中,a、d两点间的电势差.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框ab边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l,线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中(  )
A、ab间的电压为
4Blv
3
B、ad间的电压为
2Blv
3
C、线框中的电流在ab边产生的热量为
8B2l3v
3R
D、线框中的电流在ad边产生的热量为
2B2l3v
3R

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科目:高中物理 来源:2011年北京市海淀区高考物理零摸试卷(解析版) 题型:解答题

均匀导线制成的电阻为R、质量为m的单匝矩形闭合线框abcd,边长ab=h,ad=L,将线框置于一有界匀强磁场上方某一高度处,如图所示.已知该磁场区域宽度为h,方向沿水平、垂直线框所在平面向里,磁感应强度为B.现使线框由静止自由下落,线框平面保持与磁场方向垂直,且bc边始终保持水平方向.若线框恰好以恒定速度通过磁场,重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)线框通过磁场过程中产生的焦耳热;
(2)开始下落时线框bc边与磁场上边界的距离;
(3)bc边在磁场区域运动的过程中,a、d两点间的电势差.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为用电阻率为,截面直径为d的均匀导线制成的半径为R的圆环。现让环由静止开始从图示实线位置以a匀加速进入一磁感应强度为B的匀强磁场中,当圆环运动到图示中的虚线位置时,圆环中的感应电流为

A.

B.

C.      

D.

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