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在x方向有                   1  在y方向有                2           

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20. 【解析】(1)根據(jù)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況可知,粒子帶負(fù)電,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間設(shè)為t1。

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根據(jù)能量守恒可知這些能量都是由磁場(chǎng)提供。(7分)

點(diǎn)評(píng):此題的實(shí)質(zhì)是利用了金屬導(dǎo)體切割產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì),從而產(chǎn)生了動(dòng)力安培力,但由于出現(xiàn)了相對(duì)運(yùn)動(dòng),切割速度必須是相對(duì)速度,還有的同學(xué)不能從能量角度來(lái)分析問(wèn)題,不能找出能量的來(lái)源。

【答案】見(jiàn)解析

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每秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q2

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 (3)要使金屬框維持最大速度, 必須給系統(tǒng)補(bǔ)充能量:一方面,線框內(nèi)部要產(chǎn)生焦耳熱;另一方面,由于受到阻力,摩擦生熱。設(shè)每秒鐘消耗的能量為E,這些能量都是由磁場(chǎng)誰(shuí)提供。

 由于摩擦每秒鐘產(chǎn)生的熱量為Q1

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所以金屬框相對(duì)于地面的速度為                                               (6分)    

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19.【解析】 (1)此題的難點(diǎn)在于存在交變磁場(chǎng)。首先分析 ac和bd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由于磁場(chǎng)方向相反,且線圈相對(duì)于磁場(chǎng)向左運(yùn)動(dòng),因此,在如圖位置的電動(dòng)勢(shì)方向相同(逆時(shí)針),根據(jù)左手定則,ac和bd邊受到的安培力都向右。所以金屬框做變加速運(yùn)動(dòng),最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(5分)

(2)當(dāng)金屬框受到阻力,最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),阻力與線框受到的安培力平衡。設(shè)此時(shí)金屬框相對(duì)于磁場(chǎng)的速度為v則

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同步練習(xí)冊(cè)答案