如图所示，匀强磁场B=22T，方向竖直向下，正方形线框每边长为0.4m，总电阻为0.16Ω．ad、dc、cb三边为细金属线，质量可忽略．其中dc边固定不动，ab - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

如图所示，匀强磁场B=

T，方向竖直向下，正方形线框每边长为0.4m，总电阻为0.16Ω．ad、dc、cb三边为细金属线，质量可忽略．其中dc边固定不动，ab边质量为100g，将线框拉至水平后释放，ab边经0.4s到达最低位置，ab边达最低位置时速度为2m/s，求：
（1）求此过程中产生的热量；
（2）若通以直流电要达到同样的热效应，则电流多大？魔方格

答案

（1）线框以dc边为轴从水平位置转到竖直位置的过程中，能量发生了转化ab边的重力势能一部分转化为动能，另一部分由于线圈中磁通量的变化转变为电能，根据能量守恒，E_势=E_k+E_电即
mgL=

mv2+E电
∴E电=mgL-

mv2=0.2J，
所以此过程中产生的热量Q=E_电=0.2J
（2）根据焦耳定律得，Q=I²R△t，
∴I=

R△t

=1.77A
答：
（1）此过程中产生的热量为0.2J；
（2）若通以直流电要达到同样的热效应，电流为1.77A．

核心考点

试题【如图所示，匀强磁场B=22T，方向竖直向下，正方形线框每边长为0.4m，总电阻为0.16Ω．ad、dc、cb三边为细金属线，质量可忽略．其中dc边固定不动，ab】；主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图，边长为2L、每边电阻为R的正方形线圈质量为m，由静止开始下落，并穿过高度为L、磁感应强度为B的匀强磁场．已知线圈bc进入磁场时恰好匀速，且ad边离开磁场时的速度为v求：
（1）画出线圈中产生的感应电流i随距离L变化的关系图象（以bc边刚进入磁场开始计时）
（2）线圈刚进入磁场时的速度和下落高度是多少？
（3）线圈通过磁场区域共释放的焦耳热Q？魔方格

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如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ；虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下；开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v₀沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l；在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（　　）

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A．

mv02+μmgl

B．

mv02-μmgl

C．

mv02+2μmgl

D．

mv02-2μmgl

如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长不等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为边长短的细导线）．两线圈的下边距磁场上界面高度相同，同由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v₁、v₂，运动时间分别为t₁、t₂ 在磁场中运动时产生的热量分别为Q₁、Q₂．不计空气阻力，则（　　）

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热门考点

A．v₁＜v₂，Q₁＜Q₂，t₁＞t₂	B．v₁＞v₂，Q₁＜Q₂，t₁＜t₂
C．v₁=v₂，Q₁＞Q₂，t₁＞t₂	D．v₁=v₂，Q₁＜Q₂，t₁=t₂
如图（甲）所示，M₁M₄、N₁N₄为平行放置的水平金属轨道，M₄P、N₄Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M₄、N₄为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻．M₁M₂N₂N₁、M₃M₄N₄N₃为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B₁，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B₁的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B₂，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M₃N₃右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=0.1kg，电阻R₀=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M₂N₂处由静止开始运动，到达M₃N₃处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s² 求：（1）水平恒力F的大小；（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q．
如图（甲）所示，一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.5m，左侧接一阻值为R=1的电阻；有一金属棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中．t=0时，用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使棒以加速度a=0.2m/s²做匀加速运动，外力F与时间t的关系如图（乙）所示．（1）求金属棒的质量m （2）求磁感强度B （3）当力F达到某一值时，保持F不再变化，金属棒继续运动3秒钟，速度达到1.6m/s且不再变化，测得在这3秒内金属棒的位移s=4.7m，求这段时间内电阻R消耗的电能．