如圖所示，足夠長的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計(jì)，定值電阻
R=2Ω．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2）．求：
（1）導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度V為多少？
（2）若導(dǎo)體捧從開始運(yùn)動(dòng)到剛開始勻速運(yùn)動(dòng)這一過程中滑行的位移為20米，求此過
程中回路電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q以及流過電阻R的電量q各為多少？
（1）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，
導(dǎo)體棒受到的安培力：FB=BIL=
B2L2v
R+r
，
由平衡條件得：μmg+
B2L2v
R+r
=F，
解得：v=5m/s；
（2）在整個(gè)過程中，由能量守恒定律得：
Fs=
1
2
mv2+μmgs+Q，解得：Q=1.5J；
由法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電動(dòng)勢：
.
E
=
△Φ
△t
=
BLs
△t
，
感應(yīng)電流：I=
.
E
R+r
=
BLs
(R+r)△t
，
通過R的電荷量：q=I△t，
解得：q=2C；
答：（1）導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為5m/s．
（2）回路電阻產(chǎn)生的焦耳熱為1.5J，流過電阻R的電量為2C．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

金屬滑桿ab連著一彈簧，水平地放置在兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef上，如圖所示，垂直cd與ef有勻強(qiáng)磁場，磁場方向如圖所示，合上開關(guān)S，彈簧伸長2cm，測得電路中電流為5A，已知彈簧的勁度系數(shù)為20N/m，ab的長為L=0.1m．求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

足夠長光滑導(dǎo)軌，豎直放置在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，已知導(dǎo)軌寬L=0.5m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．有阻值為0.5Ω，質(zhì)量為0.2kg的導(dǎo)體棒AB緊挨導(dǎo)軌，沿著導(dǎo)軌由靜止開始下落，如圖所示，設(shè)串聯(lián)在導(dǎo)軌中的電阻R阻值為2Ω，其他部分的電阻及接觸電阻均不計(jì)．
問：（1）導(dǎo)體棒AB在下落過程中達(dá)到的最大速度為多少？
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒AB的速度為3m/s時(shí)，求此時(shí)棒的加速度？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，電動(dòng)機(jī)牽引一根原來靜止的、長L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN上升，導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與框架平面垂直．當(dāng)導(dǎo)體棒上升h=3.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2J，電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r為1Ω，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，求：
（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率：
（2）導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度
（3）導(dǎo)體棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度所需要的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，若不計(jì)滑軌的電阻，當(dāng)導(dǎo)線MN在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中向右作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列結(jié)論中正確的是（　　）
A．線圈L2中的電流方向與圖中所標(biāo)方向相反
B．電流計(jì)G中無電流通過
C．電流計(jì)G中有電流通過，方向從a到b
D．電流計(jì)G中有電流通過，方向從b到a

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，水平面中的平行導(dǎo)軌P、Q相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩極板分別相連，直導(dǎo)線ab放在P、Q上與導(dǎo)軌垂直相交并且沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌面．閉合開關(guān)S，若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P相連的電容器極板上帶負(fù)電荷，則ab向______沿導(dǎo)軌滑動(dòng)（填“左”、“右”）；如電容器的帶電荷量為q，則ab滑動(dòng)的速度v=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定于水平面的U型金屬導(dǎo)軌abcd，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距L=1.0m，左端接有電阻R=2Ω．金屬桿PQ的質(zhì)量m=0.2Kg，電阻r=1Ω，與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，滑動(dòng)時(shí)保持與導(dǎo)軌垂直．在水平面上建立x0y坐標(biāo)系，x≥0的空間存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度僅隨橫坐標(biāo)x變化．金屬桿受水平恒力F=2.4N的作用，從坐標(biāo)原點(diǎn)開始以初速度v0=1.0m/s向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t1=0.4s到達(dá)x1=0.8m處，g取10m/s2．
求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度與橫坐標(biāo)x應(yīng)滿足的關(guān)系；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)到x1處，PQ兩點(diǎn)間的電勢差；
（3）金屬桿從開始運(yùn)動(dòng)到B=
3
2
T處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：問答題

如圖，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L=30cm，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=10T的勻強(qiáng)磁場中．一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左以v=8m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.64Kg、每邊電阻為r=10Ω、邊長為s=20cm的正方形金屬框abcd用一個(gè)插銷拴著，固定置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B=10T的勻強(qiáng)磁場垂直金屬框向里，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力，g=10m/s2求：
（1）通過ab邊的電流Iab
（2）導(dǎo)體桿ef所受外力F的大��；
（3）通過計(jì)算說明，拔掉插銷后，金屬框abcd處于什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在傾角為口的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅰ磁場方向垂直斜面向下，區(qū)域Ⅱ磁場方向垂直斜面向上，磁場寬度均為L，一個(gè)質(zhì)量為m，電阻為R，邊長也為L的正方形線框，由靜止開始下滑，沿斜面滑行一段距離后ab邊剛越過ee′進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時(shí)，線框又恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求：
（1）當(dāng)ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v．
（2）當(dāng)ab邊剛越過ff′進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)，線框的加速度a．
（3）線框從ab邊開始進(jìn)入磁場Ⅰ至ab邊到達(dá)gg′與ff′的中間位置的過程中產(chǎn)生的熱量Q．

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