如圖所示，半徑為 r、電阻不計的兩個半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置，導(dǎo)軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠，整個軌道處在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m，電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放，經(jīng)一定時間到達導(dǎo)軌最低點，此時速度為 v 。

（1）求金屬棒 ab 到達時，受到的安培力的大小和方向。
（2）求金屬棒 ab 從MN 到的過程中，小電珠上產(chǎn)生的熱量。
（1），方向水平向左（2）小電珠上產(chǎn)生的熱量

試題分析：
（1）根據(jù)右手定則可判電流方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，對棒受力分析．
（2）根據(jù)能量守恒計算：金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)換為電路的電能和金屬棒的動能．
解：（1）由右手定則可判：電流方向由N到M，由左手定則可知ab棒收到的安培力F，方向水平向左
在最低點ab棒切割磁力線產(chǎn)生的電動勢為：E=BLv…①
由閉合電路歐姆定律得： …②
由F=BIL，聯(lián)立①②可得.
（2）在ab棒下滑的過程中設(shè)小燈泡上產(chǎn)生的熱量為Q，則整個電路上產(chǎn)生的熱量為2Q，
由能量守恒定律得：.
解得：.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的上邊界水平，并與線框的ab邊平行，磁場方向與線框平面垂直。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，線框邊長為L，線框質(zhì)量為m，電阻為R。線框從磁場上方某高度處，由靜止開始下落，恰能勻速進入磁場區(qū)域。求：

（1）當(dāng)ab邊剛進入磁場時，線框的速度大小；
（2）線框在進入磁場的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量；
（3）分析線框進入磁場過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，高為h的矩形線框自某一高度自由下落后，通過一寬度也為h的勻強磁場，則線框通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱：（　�。�
①可能等于2mgh
②可能大于2mgh
③可能小于2mgh
④可能為零．
A．①②④B．②③④C．①②③D．①②③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在矩形有界勻強磁場區(qū)域ABCD內(nèi)有一質(zhì)量可以忽略不計、電阻為R的閉合導(dǎo)線框abcd.線框在外力F的作用下，從圖示位置勻速向右離開磁場．若第一次用0.3 s時間拉出，電路中的電流為I1，cd邊受的安培力為F1，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時間拉出，電路中的電流為I2，cd邊受的安培力為F2，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則  (　　)．
A．I1∶I2＝3∶1B．F1∶F2＝1∶1
C．W1∶W2＝3∶1D．q1∶q2＝1∶3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長，間距l(xiāng)=0.40m，質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計。整個裝置處于豎直向下的勻磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.50T。t=0時，垂直于導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導(dǎo)體棒ab從靜止開始運動；當(dāng)t=t1時，金屬框架將要開始運動，此時導(dǎo)體棒的速度v1=6.0m/s；經(jīng)過一段時間，當(dāng)t=t2時，導(dǎo)體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運動過程中，導(dǎo)體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）求動摩擦因數(shù)μ；
（2）當(dāng)t=t2時，求金屬框架的加速度；
（3）若在0~t1這段時間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量 Q=0.10J，求該過程中導(dǎo)體棒ab位移x的 大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖（a）所示的裝置，它是由一塊安裝在列車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量儀組成的（測量儀未畫出）。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來，就能求出列車在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部磁感強度為B=0.004T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面垂直，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長L=0.2m，電阻0.4Ω（包括引線電阻），測試記錄下來的電流-位移圖象如圖（b）所示。


試求：⑴在離O（原點）30m，130m處列車的速度v1和v2的大��；⑵假設(shè)列車是勻變速運動，求列車加速度的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，導(dǎo)體棒AB可以沿光滑且足夠長的豎直導(dǎo)軌滑動，水平勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒與豎直導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外，其它電阻均忽略不計、在AB棒由靜止下落的過程中，下列說法正確的是（ ）  
A．由于AB棒下落時，重力和安培力做功，所以機械能不守恒
B．AB棒速度穩(wěn)定以前，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能
C．AB棒速度穩(wěn)定以后，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能
D．AB棒速度穩(wěn)定以后，合力做功為零，電阻R不再發(fā)熱

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）、如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負載電阻（圖中未畫出）；導(dǎo)軌置于勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時，給導(dǎo)體棒一個平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運動速度由v0減小至v1的過程中，通過控制負載電阻的阻值使棒中的電流強度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場中運動。若不計導(dǎo)軌電阻，求此過程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的平均值和負載電阻上消耗的平均功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，C是一只電容器，先用外力使金屬桿ab貼著水平平行金屬導(dǎo)軌在勻強磁場中沿垂直磁場方向運動，到有一定速度時突然撤銷外力.不計摩擦，則ab以后的運動情況可能是（     ）
A．減速運動到停止
B．來回往復(fù)運動
C．勻速運動
D．加速運動

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同步練習(xí)冊答案