题目内容
13．
空间存在着一宽度为d=0.4m的有界匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场方向垂直水平面向下（如图所示为俯视图）．在光滑绝缘水平面内有一边长为L=0.4m的正方形金属线框PQMN，质量m=0.2kg，电阻R=0.1Ω，开始时平放在光滑绝缘水平面上“I”位置，现用一水平向右的恒力F=0.8N拉线框，使其向右穿过磁场区域，最后到达“II”位置（MN边恰好出磁场），设线框在运动中始终报保持在水平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动．试求：（1）线框进入磁场时感应电流的大小和方向；
（2）线框进入磁场前运动的距离D；
（3）上述整个过程中线框内产生的焦耳热．
分析 （1）根据右手定则可判断电流方向，根据平衡条件可求得电流大小；
（2）根据欧姆定律可求得电动势，再根据E=BLv可求得速度，再对磁场外过程进行分析，根据动能定理即可求得运动的距离；
（3）对磁场中过程进行分析，根据功能关系可求得产生的热量．
解答 解：（1）由右手定则可知，电流方向为QPNPQ；
因为线圈进入磁场后做匀速运动，由平衡条件可得：
F=BIL
解得：I=$\frac{F}{BL}$=$\frac{0.8}{0.5×0.4}$=4A；
（2）由欧姆定律可得：
I=$\frac{E}{R}$
导体切割产生的电动势E=BLv
再由动能定理可得：
FD=$\frac{1}{2}$mv2
解得：D=0.5m
（3）线圈在磁场中做匀速运动，根据功能关系可知，Q=2Fd=2×0.8×0.4=0.64J；
答：（1）线框进入磁场时感应电流的大小为4A，方向为QPNPQ；
（2）线框进入磁场前运动的距离D为0.5m；
（3）上述整个过程中线框内产生的焦耳热为0.64J
点评 本题考查导体切割磁感线中的受力和能量关系的分析，要注意明确运动过程，注意正确受力分析，同时分析能量关系，即可选择正确的规律求解．
练习册系列答案
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6．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
| A． | 不受地球的吸引力 | B． | 地球吸引力和向心力平衡 | ||
| C． | 物体的向心力为零 | D． | 对支持它的物体的压力为零 |
8．
如图甲所示，匝数n1：n2=l：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l=1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计．处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，副线圈接阻值R=2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r=1Ω、质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间按图乙所示（正弦图线）规律变化，则（ ）
如图甲所示，匝数n1：n2=l：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l=1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计．处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，副线圈接阻值R=2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r=1Ω、质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间按图乙所示（正弦图线）规律变化，则（ ）| A． | 电路中的电流方向每秒钟改变5次 | |
| B． | 电压表的示数为3V | |
| C． | 在0〜0.05s的时间内外力F做功0.48J | |
| D． | 电阻R实际消耗的功率为0.125W |
如图所示，质量为m带电量为-q的微粒（重力不计），在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时速度大小为$\sqrt{2}$v，已知A、B两点间距离为d，求：
如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，带电荷量为+q、质量为m的带电小球，由A点以某一初速度匀减速沿水平线移至B点，己知重力加速度为g，A、B间的距离为L，电场与水平角方向夹角60°．试求：
如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q=-6×10-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10-5 J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5 J的功．求：
甲乙两个物体运动的v-t图象如下左图所示．由图线可知，甲乙两个物体的加速度大小关系是a甲＜a乙（填“＜”、“＞”、“=”）；加速度为相反，速度方向相同．（填“相同”、“相反”）