题目内容

（18分）如图所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在U型金属框架上。框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距0.4m的、相互平行，电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
（1）求框架开始运动时速度v的大小；
（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移x的大小。
（1）6m/s                                   
(2) x="1.1m               "                          
（1）ab对框架的压力
                          ①
框架受水平面的支持力
                                               ②
依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力
                                                ③
ab中的感应电动势
E=                                   ④
MN中电流
                               ⑤
MN受到的安培力
                                     ⑥
框架开始运动时
                                           ⑦
由上述各式代入数据解得
6m/s                                      ⑧
(2) 闭合回路中产生的总热量

⑨
由能量守恒定律，得
                              ⑩
代入数据解得
x="1.1m               "                          11
练习册系列答案
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（16分）如图15所示，倾角为°、电阻不计、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感应强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。导轨两端各接一个阻值Ro=2的电阻。在平行导轨间跨接一金属棒，金属棒质量m=1kg，电阻r=2,其与导轨间的动摩擦因数=0.5。金属棒以平行于导轨向上的初速度=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电荷量(sin37°=0.6，cos37°=0.8,取g=10m/s2)求：

（1）金属棒的最大加速度
（2）上端电阻Ro中产生的热量
（3）金属棒上滑至最高点所用时间
如图12-16所示，横截面为矩形的管道中，充满了水银，管道的上下两壁为绝缘板，前后两壁为导体板（图中斜线部分），两导体板被一导线cd短路。管道的高度为a，宽度为b，长度为L。当加在管道两端截面上的压强差为P，水银沿管道方向自左向右流动时，作用在这段水银上的粘滞阻力f与速度成正比，即：f=kv.

(1)水银的稳定流速v1为多大？
(2)将管道置于一匀强磁场中，磁场与绝缘壁垂直，磁感应强度为B，方向向上，此时水银的稳定流速v2又是多大?(已知水银的电阻率为ρ，磁场只存在于管道所在的区域，不考虑管道两端之外水银对电路的影响。)
如图11所示,竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨,自身的电阻不计.磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B="0.5" T.两导体棒ab、cd的长均和导轨宽度相同,为l="0.2" m,电阻均为r="0.1" Ω,重力均为G="0.1" N,导体棒与导轨接触良好.现用竖直向上的推力F推ab,使它匀速上升,此时观察到cd处于静止.下列说法正确的是(　　)?

图11
A．ab受到的推力F大小为0.1 N
B．2 s内回路中产生的电能为0.2 J
C．2 s内cd上产生的电热为0.4 J
D．ab上升的速度为2 m/s
（10分）如图所示，在MN边界的右侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间均匀增加，B随时间的变化率△B/△t=40T/s，有一正方形金属框abcd垂直磁场固定放置，一半位于磁场中，正方形金属框每一条边的边长L为10cm，每边的电阻R为1Ω，已知ab边中的感应电流方向由a向b，求：

（1）B的方向；
（2）金属框中的电流为多大
（3）db两端的电压Udb多大
（1 5分）如图所示，abcd一个边长为L，电阻为R的正方形金属线框，从图示位置自由下落，下落L后开始进入宽度也为L、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场且恰好匀速下落。磁场的正下方2L处还有一个宽度未知、磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外的水平条形有界匀强磁场（如图），金属线框abcd穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动。已知线框在穿过磁场的过程中产生的电能全部转化为焦耳热。求：

（1）未知磁场的磁感应强度大小；
（2）线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总焦耳热；
（3）定性画出线框中的电流 I 随线框下落的高度h变化的I--h图象（规定顺时针方向为电流正方向）
如图甲所示正方形金属线框abcd，边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω。其水平放置在光滑绝缘的水平面上，它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合，磁场的磁感应强度B=0.8T。现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框的速度随时间变化的图象vt—t如乙图所示，在金属线框被拉出磁场的过程中。求：
（1）4s末线框cd边的电压大小；
（2）4s末水平拉力F的大小；
（3）已知在这5s内拉力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？
在LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向如图所示,则下列说法中正确的是 （   ）
     
A．若磁场正在加强,则电容器正在放电,电流方向为a→b
B．若磁场正在减弱,则电场能正在减少,电容器下板带负电荷
C．若磁场正在减弱,则电场能正在增加,电容器下板带负电荷
D．若磁场正在加强,则电容器正在充电,电流方向为b→a
用导线制成的矩形线圈长2L，以速率v穿过有边界的宽为L的匀强磁场，如图所示，那么在图中正确表示感应电流随时间变化的图线是:

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