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如下圖所示，邊長為l的正方形金屬框abcd套在U型金屬框架MNPQ內(nèi)，兩者都放在光滑的水平地板上，U型框架與方形金屬框之間接觸良好且無摩擦。方形金屬框ac、bd邊電阻為R，其余兩邊電阻不計(jì)；U型框架NQ邊的電阻為R，其余兩邊電阻不計(jì)。虛線右側(cè)空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B。如果將方形金屬框固定不動(dòng)，用力拉動(dòng)U型框使它以速度v₀垂直NQ邊向右勻速運(yùn)動(dòng)，求：
小題1:拉力為多大？
小題2:bd兩端的電勢(shì)差為多大？

小題1:

小題2:

（1）U型框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，NQ邊相當(dāng)于電源，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（1分）
U型框連同方框構(gòu)成的閉合電路的總電阻為

（1分）閉合電路的總電流為

（1分）
NQ邊受到的安培力為

即拉動(dòng)型框使它以速度v₀垂直NQ邊向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力為

（1分）
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，bd兩端的電勢(shì)差為：

（2分）

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)處的光滑曲面上端無初速度滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，則下列說法正確的是

A．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h

B．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h

C．無論如何，環(huán)在左側(cè)滾上的高度一定等于h

D．若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，足夠長的U形導(dǎo)體框架的寬度l =" 0.5" m，電阻忽略不計(jì)，其所在平面與水平面成

角，磁感應(yīng)強(qiáng)度B =" 0.8" T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量m =" 0.2" kg，有效電阻R = 2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)

=0.5，導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為Q =" 2" C。求：
（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）導(dǎo)體棒從開始下滑到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)這一過程中，導(dǎo)體棒的電阻產(chǎn)生的焦耳熱。
（sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8，g = 10m/s²）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，方向相反且均垂直于紙面，MN、PQ為其邊界，兩邊界相距l(xiāng)。邊長也為l的正方形閉合導(dǎo)線框abcd在外力作用下，以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，規(guī)定線框中的電流順時(shí)針方向?yàn)檎较颍趇--t圖像中畫出圖示位置起感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的示意圖。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的單匝正方形線圈，其邊長為L，在距底邊2L的勻強(qiáng)磁場

上方由靜止開始自由下落，設(shè)線圈下落過程中線框平面始終位于紙面內(nèi)且底邊保持水平，當(dāng)線框的底邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，恰能在勻強(qiáng)磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)。若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求：（1）線圈的電阻多大？
（2）線圈進(jìn)入磁場的過程中單

位時(shí)間內(nèi)有多少機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行軌道上，平行放置兩根質(zhì)量和電阻都相同的滑桿ab和cd，組成矩形閉合回路．軌道電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場B垂直穿過整個(gè)軌道平面．開始時(shí)ab和cd均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一個(gè)平行軌道的恒力F向右拉ab桿，則下列說法正確的是（）

A．cd桿向左運(yùn)動(dòng)

B．cd桿向右運(yùn)動(dòng)

C．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)

D．a(chǎn)b與cd桿均先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，半徑為L₁ =" 2" m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下兩部分各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B₁ =" 10/π" T．長度也為L₁、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端做逆時(shí)針方向的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω =" π/10" rad/s．通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中（連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R₁ = R，滑片P位于R₂的正中央，R₂ = 4R），圖中的平行板長度為L₂ =" 2" m，寬度為d =" 2" m．當(dāng)金屬桿運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v_o =" 0.5" m/s向右運(yùn)動(dòng)，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₂ =" 2" T，左邊界為圖中的虛線位置，右側(cè)及上下范圍均足夠大．（忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻，忽略電容器的充放電時(shí)間，忽略帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射等影響，不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力．提示：導(dǎo)體棒以某一端點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割勻強(qiáng)磁場時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BL²ω/2）試分析下列問題：
(1)從圖示位置開始金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)半周期的時(shí)間內(nèi)，兩

極板間的電勢(shì)差U_MN；
(2)帶電粒子飛出電場時(shí)的速度方向與初速度方向的夾角θ；
(3)帶電粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t_總．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(13分)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎

直放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.50Ω的電阻，導(dǎo)軌寬度L＝0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。（金屬棒ab和導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g=10m/s²）

時(shí) 間t/s	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80
下滑距離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的時(shí)間內(nèi)，流過金屬棒ab中的電荷量q；
（2）金屬棒的質(zhì)量m；
（3）在前1.60s的時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q_R。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，第二次又以速度2 v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場．求：
（1）第一次與第二次線圈中最大電流之比；
（2）第一次與第二次外力做功的最大功率之比。

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