题目内容

如图15所示，正方形导线框边长为L，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度亦为L，线框落入磁场时恰好匀速，且匀速通过磁场区域，则线框自高度h＝________由静止开始下落，线框在磁场中匀速运动的速度是________，穿过磁场区域所用时间为________，全过程产生的电能为________。
m2gR2/2B4L4     mgR/B2L2     2B2L3/mgR    2mgL
线框落入磁场时恰好匀速，有：，所以可得线框在磁场中匀速运动的速度是v=mgR/B2L2，线框开始做自由落体运动，所以 m2gR2/2B4L4，穿过磁场区域所用时间为 2B2L3/mgR，因为线框进入磁场为匀速过程，所以全过程产生的电能为2mgL
故答案为：m2gR2/2B4L4     mgR/B2L2     2B2L3/mgR    2mgL
练习册系列答案
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如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度B＝0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。（金属棒ab和导轨电阻不计，g=10m/s2）
时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求：（1）在前0. 4s的时间内，金属棒ab中的平均电动势；  
（2）金属棒的质量m；
（3）在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量QR。
如图3所示，MN、PQ为互相平行的金属导轨与电阻R相连．粗细均匀的金属线框用Oa和O′b金属细棒与导轨相接触，整个装置处于匀强磁场中，磁感强度B的方向垂直纸面向里．当线框OO′轴转动时
A．R中无电流通过
B．线框中有直流电
C．R中有交变电流通过
D．线框中电流强度的最大值与转速成无关
金属圆环的圆心为o，金属棒oa、ob与金属环接触良好且可绕o在环上转动，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当外力使oa顺时针方向加速转动时，在oa追上ob之前，ob将
A．顺时针方向转动
B．逆时针方向转动
C．先顺时针方向转动，后逆时针方向转动
D．先逆时针方向转动，后顺时针方向转动
如图甲所示，MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。一正方形金属框abcd放在斜面上，ab边平行于磁场边界。现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到cd边离开磁场的过程中，其运动的v-t图象如图乙所示。已知金属框电阻为R，质量为m，重力加速度为g，图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量，求：
(1)斜面倾角的正弦值和磁场区域的宽度；
(2)金属框cd边到达磁场边界EF前瞬间的加速度；
(3)金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热。
如图所示，一平直绝缘斜面足够长，与水平面的夹角为θ；空间存在着磁感应强度大小为B，宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直斜面向下；一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属线框沿斜面向上滑动，线框向上滑动离开磁场时的速度刚好是刚进入磁场时速度的1/4，离开磁场后线框能沿斜面继续滑行一段距离，然后沿斜面滑下并匀速进入磁场.已知正方形线框与斜面之间的动摩擦因数为μ.求:
（1）线框沿斜面下滑过程中匀速进入磁场时的速度v2.
（2）线框在沿斜面上滑阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.
（10分）两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑（金属棒a b与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中产生的热量。
如图所示,水平放置的U形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下．当ab杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,求：
（1）ab杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度．
（2）ab杆可以达到的最大速度vmax
（3）ab杆达到最大速度vmax时电路中每秒放出的热量Q。
如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为３Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0．5m。导体棒a的质量ma=0．2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0．1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场． 设重力加速度为g=10m/s2。（不计a、b之间的作用）求：
（1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功；
（2）M点和N点距L1的高度。

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