(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導軌水平放置，導軌一部分處在以OO/為右邊界勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直導軌平面向下，導軌右側(cè)接有定值電阻R，導軌電阻忽略不計。在距邊界OO/也為L處垂直導軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題：
（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場的磁感應強度在時間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。
（2）若磁場的磁感應強度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離，其v--x的關系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開磁場時的加速度大小；②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。
（1）
（2）

（1）磁場的磁感應強度在時間t內(nèi)由B均勻減小到零，說明
此過程中的感應電動勢為   ①
通過R的電流為   ②
此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為 ③， 聯(lián)立①②③求得
（2）①ab桿離起始位置的位移從L到3L的過程中．由動能定理可得
   ④
ab桿剛要離開磁場時，感應電動勢 ⑤
通過R的電流為 ⑥
水平方向上受安培力和恒力F作用
安培力為： ⑦    聯(lián)立⑤⑥⑦解得 ⑧
由牛頓第二定律可得：  ⑨
聯(lián)立④⑧⑨解得
②ab桿在磁場中由起始位置發(fā)生位移L的過程中，根據(jù)功能關系，恒力F做的功等于ab桿增加的動能與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和，則
  ⑩
聯(lián)立④⑩解得 
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（13分）如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計�？臻g存在著勻強磁場，磁感應強度B="0.20" T，方向垂直軌道平面向上。導體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構成閉合回路，每根導體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg，回路中每根導體棒電阻r= 5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l="0.50" m。現(xiàn)對導體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運動。在導體棒ab勻速向上運動的過程中，導體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10 m/s2，求：
（1）導體棒cd受到的安培力大��；
（2）導體棒ab運動的速度大��；
（3）拉力對導體棒ab做功的功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強磁場方向垂直紙面向里，磁場寬度為，正方形金屬框邊長為，每邊電阻均為R/4，金屬框以速度v的勻速直線穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，當金屬框cd邊到達磁場左邊緣時，勻強磁場磁感應強度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化．
（1）求金屬框進入磁場階段，通過回路的電荷量；
（2）在圖丙i－t坐標平面上畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應電流i隨時間t的變化圖線（取逆時針方向為電流正方向）；
（3）求金屬框穿過磁場區(qū)的過程中cd邊克服安培力做的功W．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖16-7-8所示，兩根相距l(xiāng)的豎直平行金屬導軌位于勻強磁場中，磁感應強度為B，導軌電阻不計，另兩根與光滑導軌接觸的金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R.若要使cd桿恰好平衡，且靜止不動，則ab桿應向____________做____________運動，ab桿運動速度的大小是____________，對ab桿所加外力的大小為_______________.

圖16-7-8

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖3-6-12所示，甲、乙兩個完全相同的線圈，在距地面同一高度處由靜止開始釋放，A、B是邊界范圍、磁感應強度的大小和方向均完全相同的勻強磁場，只是A的區(qū)域比B的區(qū)域離地面高一些，兩線圈下落時始終保持線圈平面與磁場垂直.則（   ）

圖 3-6-12
A.甲先落地           B.乙先落地            C.二者同時落地           D.無法確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題




存在勻強磁場．磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B．P、M間所接阻值為R的
電阻．質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效電
阻為r．現(xiàn)從靜止釋放ab，當它沿軌道下滑距離s時，達到
最大速度．若軌道足夠長且電阻不計，重力加速度為g．
求：
(1)金屬桿ab運動的最大速度；
(2)金屬稈ab運動的加速度為gsin時，電阻R上的電功率；
(3)金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過程中，克服安培力所做的功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某電子以固定的正電荷為圓心在勻強磁場中做勻速圓周運動，磁場方向垂直于它的運動平面，電子所受電場力恰好是磁場對它作用力的3倍．若電子電量為e，質(zhì)量為m，磁感應強度為B．那么，電子運動的角速度可能是    （   ）

A．4Be/m          B．3Be/m          C．2Be/m          D．Be/m

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9甲所示，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流I（取逆時針的電流方向為正）隨時間t的變化圖線I-t圖可能是圖9乙中的(　　)

甲

乙
圖9

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖，電動機牽引一根原來靜止的、長L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導體棒MN上升，導體棒的電阻R為1Ω，架在豎直放置的框架上，它們處于磁感應強度B為1T的勻強磁場中，磁場方向與框架平面垂直。當導體棒上升h=3.8m時，獲得穩(wěn)定的速度，導體棒上產(chǎn)生的熱量為2J，電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)一直為7V、1A，電動機內(nèi)阻r為1Ω，不計框架電阻及一切摩擦，求：
（1）棒能達到的穩(wěn)定速度；
（2）棒從靜止至達到穩(wěn)定速度所需要的時間。

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