兩根相距d＝0.20米的平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，導(dǎo)軌上面橫放著兩條金屬細(xì)桿，構(gòu)成矩形回路，每條金屬細(xì)桿的電阻為r＝0.25歐，回路中其余部分的電阻可不計(jì)．已知兩金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力的作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v＝5.0米/秒，如圖所示．不計(jì)導(dǎo)軌上的摩擦．

(1)求作用于每條金屬細(xì)桿的拉力的大�。�

(2)求兩金屬細(xì)桿在間距增加0.40米的滑動(dòng)過程中共產(chǎn)生的熱量．

答案：
解析：

　　解：(1)當(dāng)兩金屬桿都以速度v勻速滑動(dòng)時(shí)，每條金屬桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢分別為

　　ε1＝ε2＝Bdv①　1分

　　由閉合電路的歐姆定律，回路中的電流強(qiáng)度

Ｉ＝(ε1＋ε2)/2r②　1分

　　因拉力與安培力平衡，作用于每根金屬桿的拉力的大小為

　　F1＝F2＝IBd③　2分

　　由①②③式并代入數(shù)據(jù)得

　　F1＝F2＝(B2d2v)/r＝[(0.2)2×(0.2)2×5.0]÷0.25 N＝3.2×10－2　1分

　　(2)設(shè)兩金屬桿之間增加的距離為△L，則兩金屬桿共產(chǎn)生的熱量

　　Q＝I2×2r×t　1分

　　t＝ΔL/2v　1分

　　代入數(shù)據(jù)得Q＝1.28×10－2焦　1分


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案人教版 人教版 題型：038

兩根相距d＝0.20 m的平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，導(dǎo)軌上面橫放著兩條金屬細(xì)桿，構(gòu)成矩形回路，每條金屬細(xì)桿的電阻為r＝0.25 Ω，回路中其余部分的電阻可不計(jì)．已知兩金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力的作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v＝5.0 m/s，如圖所示．不計(jì)導(dǎo)軌上的摩擦．

(1)求作用于每條金屬細(xì)桿的拉力的大�。�

(2)求兩金屬細(xì)桿在間距增加0.40 m的滑動(dòng)過程中共產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案人教版 人教版 題型：038

兩根相距d＝0.20 m的平行光滑金屬長導(dǎo)軌與水平方向成30°角固定，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B＝0.20 T，方向垂直兩導(dǎo)軌組成的平面，兩根金屬棒ab、cd互相平行且始終與導(dǎo)軌垂直地放在導(dǎo)軌上，它們的質(zhì)量分別為m1＝0.1 kg，m2＝0.02 kg，兩棒電阻均為0.20 Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，如圖所示．

(1)當(dāng)ab棒在平行于導(dǎo)軌平面斜向上的外力作用下，以v1＝1.5 m/s速度沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，求金屬棒cd運(yùn)動(dòng)的最大速度；

(2)若要cd棒靜止，求使ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)外力的功率．(g＝10 m/s2)

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科目：高中物理 來源：福建省泉州一中2011屆高三上學(xué)期期末考試物理試題 題型：058

某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極(接觸電阻不計(jì))，兩電極相距L＝0.700 m，其間充滿待測的導(dǎo)電溶液．

用如下器材進(jìn)行測量：

電壓表(量程l5 V，內(nèi)阻約30 kΩ)；

電流表(量程300 μA，內(nèi)約50 Ω)；

滑動(dòng)變阻器(10 Ω，1 A)；

電池組(電動(dòng)勢E＝12 V，內(nèi)阻r＝6 Ω)；

單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．

下表是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示

根據(jù)以上所述請回答下面的問題：

(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為________mm；

(2)根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中已描點(diǎn)，請作出U－I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)；

(3)計(jì)算導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是ρ＝________(用R、d、L表示)

(4)請?jiān)?圖l)中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線．

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科目：高中物理 來源：天津市天津一中2012屆高三4月月考物理試題 題型：058

(1)如圖所示，abcd為單匝矩形線圈，邊長ab＝10 cm，bc＝20 cm．該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T、寬為20 cm的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面垂直．若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90° 時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢大小為________V．

(2)某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

(Ⅰ)請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)：

①________；

②________．

(Ⅱ)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5，若打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE＝________．

(3)冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌出現(xiàn)所謂咸潮現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水中的離子濃度較高，水質(zhì)受到影響，為了研究咸潮出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如下圖(1)所示，兩電極相距L＝0.314 m，其間充滿待測的河水．安裝前他用如下圖(2)的游標(biāo)卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如下圖(3)所示．

他還選用了以下儀器：量程15 V、內(nèi)阻300 kΩ的電壓表，量程300μA、內(nèi)阻50 Ω的電流表，最大阻值為1 kΩ的滑動(dòng)變阻器，電動(dòng)勢E＝12 V、內(nèi)阻r＝6Ω的電池組，開關(guān)等各一個(gè)，以及導(dǎo)線若干．下圖(4)坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為(0，0)的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值．

根據(jù)以上材料完成以下問題：

(a)測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將上圖(2)中的游標(biāo)卡尺的A、B、C三部分中的________與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號(hào))；

(b)玻璃管的內(nèi)徑d＝________mm；

(c)圖(4)中的9個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的9組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟：________．

(d)上圖(5)中的實(shí)物儀器部分已連線，將其他部分連接成能測出上圖(4)數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖；

(e)開頭閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)先滑至________端．

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