如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌放置于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的金屬棒ab沿金屬導(dǎo)軌由靜止開始保持水平自由下落，進(jìn)入高h(yuǎn)、方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。設(shè)金屬棒與金屬導(dǎo)軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運(yùn)動(dòng)，且ab棒穿出磁場時(shí)的速度為進(jìn)入磁場時(shí)速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：

   （1）ab棒剛進(jìn)入磁場時(shí)通過電阻R的電流;

  （2）在此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q的大小；

   （3）金屬棒穿出磁場時(shí)電阻R消耗的功率大小。

 

 

【答案】

解：（1）設(shè)金屬棒下落4h時(shí)，速度大小為v，則  ①   (1分)

            此時(shí)金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為  E=BLv        ② （1分）

            通過電阻R的感應(yīng)電流為    I=E/R                   ③    （1分）

由①②③可求得：                          （1分）

 (2) 在金屬棒穿過磁場的過程中，由能量守恒定律： ④  (3 分)

     由①④可求得：.( 1分 )

 （3）設(shè)在金屬棒穿出磁場時(shí)，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為 (2分)      

R消耗的電功率為. ( 2分)

【解析】略

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?惠州二模）如圖所示，一長為L=0.64m的絕緣平板PR固定在水平地面上，擋板只固定在平板右端．整個(gè)空間有一平行于PR的勻強(qiáng)電場E，在板的右半部分有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B，磁場寬度d=0.32m．一質(zhì)量m=O.50×10-3kg、電荷量q=5.0×l0-2 C的小物體，從板的P端由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，從D點(diǎn)進(jìn)入磁場后恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，碰到擋板R 后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場（不計(jì)撤掉電場對(duì)原磁場的影響），則物體返回時(shí)在磁場中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開磁場后做減速運(yùn)動(dòng)且停在C點(diǎn)，PC=
L4
，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，g取10m/s2．
（1）判斷電場的方向及物體所帶電荷的性質(zhì)；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）求物體與擋板碰撞過程中損失的機(jī)械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌放置于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的金屬棒ab沿金屬導(dǎo)軌由靜止開始保持水平自由下落，進(jìn)入高h、方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。設(shè)金屬棒與金屬導(dǎo)軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運(yùn)動(dòng)，且ab棒穿出磁場時(shí)的速度為進(jìn)入磁場時(shí)速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：

（1）在此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q的大��；

（2）金屬棒穿出磁場時(shí)電阻R消耗的功率大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌放置于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的金屬棒ab沿金屬導(dǎo)軌由靜止開始保持水平自由下落，進(jìn)入高h(yuǎn)、方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。設(shè)金屬棒與金屬導(dǎo)軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運(yùn)動(dòng)，且ab棒穿出磁場時(shí)的速度為進(jìn)入磁場時(shí)速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：

   （1）ab棒剛進(jìn)入磁場時(shí)通過電阻R的電流;

  （2）在此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q的大��；

   （3）金屬棒穿出磁場時(shí)電阻R消耗的功率大小。

 

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年度海南省嘉積中學(xué)高二下學(xué)期質(zhì)量檢測物理試題 題型：計(jì)算題

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導(dǎo)軌放置于豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的金屬棒ab沿金屬導(dǎo)軌由靜止開始保持水平自由下落，進(jìn)入高h(yuǎn)、方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。設(shè)金屬棒與金屬導(dǎo)軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運(yùn)動(dòng)，且ab棒穿出磁場時(shí)的速度為進(jìn)入磁場時(shí)速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。求：

（1）ab棒剛進(jìn)入磁場時(shí)通過電阻R的電流;
（2）在此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q的大��；
（3）金屬棒穿出磁場時(shí)電阻R消耗的功率大小。

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