如圖所示，兩條間距l(xiāng)=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R=4Ω的電阻連接。在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1和B2，且B1=B2=0.5T。ab和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為r=4Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)），ab棒受到F＝0.6－0.2t（N）沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，試求：
（1）流過ab棒的電流強(qiáng)度Iab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；
（2）分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運(yùn)動(dòng)；
（3）t=0時(shí)刻起，1s內(nèi)通過cd棒的電量q；
（4）若t=0時(shí)刻起，1.2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=16J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？
解：（1）ab棒平衡，則F＋FA＝mgsin37°
0.6－0.2t＋0.5×Iab×1＝0.1×10×0.6
得Iab＝0.4t（A）
（2）cd棒上電流Icd＝2Iab＝0.8t（A）①
則回路中電源電動(dòng)勢(shì)E＝IcdR總 ②
cd棒切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv ③
聯(lián)立①②③得，cd棒的速度v＝9.6t
所以，cd棒做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
（3）cd棒的加速度為a＝9.6m/s2
1s內(nèi)的位移為S＝at2＝×9.6×12＝4.8m
根據(jù)
得q＝t＝＝0.4C
（4）t＝1.2s時(shí)，cd棒的速度v＝at＝11.52m/s
根據(jù)動(dòng)能定理W－W安＝mv2－0
得1.2s內(nèi)克服安培力做功W安＝16－×0.1×11.522＝9.36J
回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q＝W安＝9.36J
電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR＝Q/6＝1.56J　　
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩條間距l(xiāng)=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R=4Ω的電阻連接．在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1 和B2，且B1=B2=0.5T．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為r=4Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)），ab棒受到F=0.6-0.2t（N）沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，試求：
（1）流過ab棒的電流強(qiáng)度Iab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；
（2）分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運(yùn)動(dòng)；
（3）t=0時(shí)刻起，1s內(nèi)通過cd棒的電量q；
（4）若t=0時(shí)刻起，1.2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=16J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?臺(tái)州模擬）如圖所示，兩條間距l(xiāng)=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面和水平面，斜面的中間用阻值為R=2Ω的電阻連接．在水平導(dǎo)軌區(qū)域和斜面導(dǎo)軌及其右側(cè)區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和豎直向上的勻強(qiáng)磁場B1 和B2，且B1=B2=0.5T．在斜面的頂端e、f兩點(diǎn)分別用等長輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接ab．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg，長度均為1m的兩根金屬棒，ab棒電阻為r1=2Ω，cd棒電阻為r2=4Ω，cd棒置于水平導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，金屬棒、導(dǎo)線及導(dǎo)軌接觸良好．已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)），ab棒受到F=0.75+0.2t（N）沿水平向右的力作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)且靜止時(shí)細(xì)導(dǎo)線與豎直方向夾角θ=37°．導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）分析并計(jì)算說明cd棒在磁場B1中做何種運(yùn)動(dòng)；
（2）t=0時(shí)刻起，求1s內(nèi)通過ab棒的電量q；
（3）若t=0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=21.33J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年高考物理大二輪復(fù)習(xí)與測試：計(jì)算題題型分析與增分策略（解析版） 題型：作圖題

如圖所示，兩條間距l＝1 m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R＝4 Ω的電阻連接．在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1和B2，且B1＝B2＝0.5 T．ab和cd是質(zhì)量均為m＝0.1 kg，電阻均為r＝4 Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．已知t＝0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)(cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng))，ab棒受到F＝0.6－0.2t(N)沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．

(1)求流過ab棒的電流Iab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；

(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運(yùn)動(dòng)；

(3)t＝0時(shí)刻起，1 s內(nèi)通過cd棒的電荷量q為多少？

(4)若t＝0時(shí)刻起，1.2 s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W＝16 J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（16分）如圖所示，兩條間距l=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成傾角37°的斜面和水平面，上端用阻值為R=4Ω的電阻連接。在斜面導(dǎo)軌區(qū)域和水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強(qiáng)磁場B1 和B2，且B1 =B2=0.5T。ab和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為r=4Ω的兩根金屬棒，ab置于斜面導(dǎo)軌上，cd置于水平導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)），ab棒受到F＝0.6－0.2t（N）沿斜面向上的力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，試求：

（1）流過ab棒的電流強(qiáng)度Iab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；

（2）分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運(yùn)動(dòng)；

（3）t=0時(shí)刻起，1s內(nèi)通過cd棒的電量q；

（4）若t=0時(shí)刻起，1.2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=16J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

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科目：高中物理 來源：2011年福建省泉州市安溪縣銘選中學(xué)高考物理沖刺訓(xùn)練（五）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，兩條間距l(xiāng)=1m的光滑金屬導(dǎo)軌制成的斜面和水平面，斜面的中間用阻值為R=2Ω的電阻連接．在水平導(dǎo)軌區(qū)域和斜面導(dǎo)軌及其右側(cè)區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和豎直向上的勻強(qiáng)磁場B1 和B2，且B1=B2=0.5T．在斜面的頂端e、f兩點(diǎn)分別用等長輕質(zhì)柔軟細(xì)導(dǎo)線連接ab．a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg，長度均為1m的兩根金屬棒，ab棒電阻為r1=2Ω，cd棒電阻為r2=4Ω，cd棒置于水平導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，金屬棒、導(dǎo)線及導(dǎo)軌接觸良好．已知t=0時(shí)刻起，cd棒在外力作用下開始水平向右運(yùn)動(dòng)（cd棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)），ab棒受到F=0.75+0.2t（N）沿水平向右的力作用，始終處于靜止?fàn)顟B(tài)且靜止時(shí)細(xì)導(dǎo)線與豎直方向夾角θ=37°．導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）分析并計(jì)算說明cd棒在磁場B1中做何種運(yùn)動(dòng)；
（2）t=0時(shí)刻起，求1s內(nèi)通過ab棒的電量q；
（3）若t=0時(shí)刻起，2s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=21.33J，則這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR多大？

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