题目内容

如图所示，一光滑矩形框架abcd与水平面成某一夹角，其ab边位于同一水平面内，整个框架位于磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向与框架所在平面垂直，框架的ad、bc两边的电阻不计，ab、cd两边的长度均为L，电阻均为R，今有一质量为m、电阻为2R的导体棒MN无摩擦地从ab处以某一速度沿框架面往上冲，上升中MN两端与框架总保持良好的接触，MN上升达到的最大高度为h(仍在框架之内)，此过程中框架ab边发热量为Q，试求此过程中ab边发热的最大功率．
  

练习册系列答案
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如图所示，倾斜的金属导轨和水平的金属导轨接在一起，各自的两条平行轨道之间距离都为d，倾斜导轨与水平面间的夹角为30°，在倾斜导轨的区域有垂直于轨道平面斜向上的匀强磁场，在水平导轨的区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小都为B，倾斜导轨上放有金属棒a，在紧靠两导轨连接处的水平导轨上放有金属棒b，a、b都垂直于各自的轨道，质量均为m，a、b与水平的金属导轨间的动摩擦因数是μ，倾斜的金属导轨光滑。倾斜轨道间接有电阻R，a、b的电阻值都是R，其余电阻不计。

开始时a固定，b静止，且a距水平导轨平面的高度为h，现释放a，同时给a一个平行于倾斜导轨向下的初速度，a就在倾斜导轨上做匀速运动，经过两导轨的连接处时速度大小不变，在此过程中b仍然静止，滑上水平导轨后即与b金属棒粘在一起在水平导轨上运动距离L后静止。求：
(1)在倾斜导轨上匀速运动的速度v0大小。
(2)a在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R上产生的热量Q1是多大?
(3)a、b一起在水平导轨上运动的过程中，电阻R上产生的热量Q2是多大?


绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，线圈的电阻为R．求：
（1）线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。
（2）线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量
图中所示的“日”字形闭合框架中，框架相当于由两个边长L=0.1m的正方形组成，磁感强度B=1T的匀强磁场与框面垂直，今沿图示方向以v=24m/s的速度将框架匀速拉出磁场区域，求此过程中拉力所做的功．已知ab、cf、de每段电阻均为3，cd、fe每段电阻均为1.5，bc、a f 两段电阻为零，不考虑线框架重力作用的影响．
现代家庭电器化越来越高，用电安全是一个十分突出的问题．


(1)下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据：

①表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的________倍．
②在空格中填入对人体加220V电压后的电流值．
(2)洗衣机的外壳是金属的(有许多地方没有油漆)，如图(a)表示插头没有接地线，外壳与相线(俗称火线)接触漏电，手触及外壳，试在图中画出电流通过的路线(假设此时M为正，N为负)．图(b)表示插头中的接地线，接在洗衣机外壳，此时发生漏电，试在此图中画出电流通过的路线．
(3)电路上有规格为10A熔丝(俗称保险丝)，如图(c)用电器R的功率是150W，这时通过熔丝实际电流是多少？一个潮湿的人，手脚触电，为什么熔丝不会断(即熔丝不能救人命)？
(4)图(d)是一种触电保安器，保安器A处用相线和零线双股平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源．
试说明：①为什么多开灯不会使保安器切断电源；②为什么有人“手地”触电保安器会切断电源；③该保安器能不能为双手“相线零线”触电保安？为什么？
③若人的安全电流是25mA以下，上述哪几项是十分危险的？
 

 
如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线变阻器，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，与P1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态，金属细杆与托盘相连，金属细杆所受重力忽略不计。弹簧处于原长时P1刚好指向A端，若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源的电动势为E，电源的内阻忽略不计，信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计．求：
(1)托盘上未放物体时，在托盘的自身重力作用下，P1距A端的距离x1；
(2）在托盘上放有质量为m的物体时，P1,距A端的距离x2；
(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，从而使P1、P2间的电压为零．校准零点后，将被称物体放在托盘上，试推导出被称物体的质量m与P1、P2间电压U的函数关系式．
如图MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属平行导轨下滑，导轨间距L=10cm，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B=0.5T的与纸面垂直的水平匀强磁场中，已知杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，求杆稳定下落的速度有多大？

 
如图所示，有磁感强度B=0.1T的匀强磁场，场中放置两根平行的光滑的金属裸导线MN和PQ，磁场方向垂直纸面向里，裸导线上有两根与之相垂直的金属滑杆，滑杆长=1m，导线上和导线间接有电阻和电键．已知，金属杆和裸导线的电阻可忽略不计．若滑杆以大小为v=v'=10m/s的速度沿导线向相反方向滑动，滑动过程中杆始终保持跟导线垂直：

①电键K断开时，滑杆中的电流是多少A?
②电键K闭合，滑杆中电流是多少A? a、b两点的电势差是多少V?

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