题目内容

如图所示，总质量是m的闭合线圈，静止于水平支持面上，有一狭长水平导轨垂直穿过此线圈．现有一质量为m的条形磁铁，沿导轨通过线圈．已知磁铁进入线圈前的动能为，离开线圈时的动能为．若各处的摩擦力都不计，试计算磁铁通过线圈时共产生多少热量．
  

练习册系列答案
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一矩形线圈位于一匀强磁场内，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示.以I表示线圈中产生的感应电流，取垂直于纸面向里为磁场的正方向，取顺时针方向的感应电流为正，则以下的I-t图(如下图)中正确的是(   )
（12分）如图所示，水平放置的金属导轨上连有电阻R，并处在垂直于轨道平面的匀强磁场中.今从静止起用力拉金属棒ab（与轨道垂直），用以下两种方式拉金属棒.若拉力恒定，经时间t1后ab的速度为v，加速度为a1，最终速度可达2v；若拉力的功率恒定，经时间t2后ab的速度也是v，加速度为a2，最终速度可达2v.求a1和a2满足的关系。
如图所示，均匀金属圆环轨道上，有一金属细杆过圆心且与环光滑相接，接点分别为A和B，杆绕过环心O且垂直于环面的轴做顺时针方向转动．环面左右两半的匀强磁场的磁感强度大小相等，都是0.2T，方向相反，都垂直于环面．设AB长为0.2m，电阻为0.1Ω，圆环总电阻为0.4Ω，AB杆转动的角速度ω=100rad/s．

(1)求AB杆两端电动势的大小．
(2)求流过杆中的电流大小．
(3)以纵轴表示AB杆中的电流i，以横轴表示时间t，试定性画出I随t变化的图象．作图时以图示位置作为计时起点，并规定此时的电流方向为正方向．
一个直流电动机的内电阻，与R=8的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为m2，共100匝，线圈的电阻为2欧，线圈在T的匀强磁场中绕O以转速n=600r/min匀速转动时，在合上开关S后电动机正常工作时，电压表的示数为100V，求电动机正常工作时的输出功率。
如图所示，平行导轨倾斜放置，倾角为θ=37°，匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度为B=2.0T，质量m=1.0kg的金属棒ab垂直跨接在导轨上，ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，ab的电阻r=1，电阻=R=18、平行导轨的间距为L=0.5m，导轨的电阻不计，当ab在导轨上匀速下滑时速度多大?此时，ab所受重力的机械功率和ab输出的电功率各为若干?(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/)
如图所示，两条相距d=0.2m足够长的平行金属导轨固定在同一倾角为30°的绝缘斜面上，并处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁场的磁感强度B=0.5T，导轨上放着垂直导轨的金属棒ab和cd，质量分别为=0.02kg，=0.04kg，其电阻均为r=0.1Ω。先控制金属棒cd静止，ab棒在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面向上运动。若金属导轨电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。

求：(1)cd固定不动(2)cd不固定，两种情况下，若使ab棒均以2m/s速度沿斜面向上作匀速运动，作用在ab棒上的拉力F分别多大？g取10m/（要求第一种情况画ab棒受力图，第二种情况画cd棒受力图）
如图所示平行长导轨MN、PQ(电阻不计)竖直放置，间距L=1m，导轨之间接一电阻R=3．水平导线ab，电阻r=1，与导轨有良好接触(摩擦不计)，导轨之间有指向纸里的匀强磁场B=0.5T．ab质量m=0.025kg自静止开始下落至a'b'位置时ab开始做匀速运动，aa'=h=2m，g=10m/．

求①ab匀速运动的速率．
②ab从静止到匀速这段时间内R上产生的热量．
如图，所示，光滑的金属导轨ad与bc与两个定值电阻R1、R2相连组成闭合的矩形导体框，导体框水平放置，金属棒ef与ad及bc边垂直并接触良好，空间存在着方向竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B，已知电阻=R；=4R，其它部分电阻忽略不计，ad与bc相距为L，给ef施加一个与之垂直的水平恒力F，求：①ef棒做匀速运动时的速度是多大？②当ef棒做匀速运动时，电阻R2消耗的电功率多大？

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