（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�，F(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受到的安培力大小；
（2）導體棒ab運動的速度大小；
（3）拉力對導體棒ab做功的功率。
（1）0.10 N
（2）1.0 m/s
（3）0.20 W
（1）導體棒cd靜止時受力平衡，設所受安培力為，則=mgsin="0.10" N。
（2）設導體棒ab的速度為v時，產(chǎn)生的感應電動勢為E，通過導體棒cd的感應電流為I，則
解得="1.0" m/s
（3）設對導體棒ab的拉力為F，導體棒ab受力平衡，則F= +mgsin="0.20" N，拉力的功率P=Fv="0.20" W。
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

（16分）如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距為L＝1m，導軌平面與水平面成＝30°角，上端連接的電阻．質量為m＝0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導軌上，與導軌垂直并接觸良好，距離導軌最上端d＝4m，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向垂直導軌平面向上．
（1）若磁感應強度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時電阻R兩端的電壓；
（2）若磁感應強度的大小與時間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當t＝2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率；
（3）若磁感應強度隨時間變化的規(guī)律是，在平行于導軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力F的大小范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）
如圖所示，電阻不計的兩光滑金屬導軌相距L，放在水平絕緣桌面上，半徑為R的l/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導軌部分處在磁感應強度為B，方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導軌且與導軌接觸良好。棒ab質量為2 m，電阻為r，棒cd的質量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始時棒cd靜止在水平直導軌上，棒ab從圓弧頂端無初速度釋放，進入水平直導軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運動，最后兩棒都離開導軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點到桌面邊緣的水平距離之比為1:3。求：
（1）棒ab和棒cd離開導軌時的速度大��；
（2）棒cd在水平導軌上的最大加速度；
（3）兩棒在導軌上運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(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 。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉動．求：

（1）線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2；
(2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1；
（3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（12分）如圖所示，邊長為L=0.20m的單匝正方形金屬線框abcd放在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B=0.50T有界勻強磁場中，線框的總電阻為R=1.0Ω，線框的右邊與磁場邊界平行。
（1）若用一水平外力將線框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場區(qū)域，求將線框完全拉出磁場區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
（2）若線框以ab邊為軸逆時針在磁場中勻速轉動，轉動角速度ω=100rad/s，求線框中產(chǎn)生的熱功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

兩根相距d="0.20" m的平行金屬長導軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B="0.20" T，導軌上面橫放著兩條金屬細桿，構成矩形閉合回路.每條金屬細桿的電阻為r="0.25" Ω，回路中其余部分的電阻可不計，已知兩金屬細桿在平行導軌的拉力作用下沿導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，不計導軌上的摩擦.
（1）求作用于每條金屬細桿的拉力的大小.
（2）求兩金屬細桿在間距增加0.40 m的滑動過程中共產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示導體棒ab質量為100g，用絕緣細線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導軌良好接觸.導軌上放有質量為200g的另一導體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強度B=0.2T的勻強磁場中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當ab第一次擺到最低點與導軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：
⑴cd棒獲得的速度大��；
⑵瞬間通過ab棒的電量；
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌和固定在同一水平面上，兩導軌間距，電阻，導軌上靜止放置一質量、電阻的金屬桿，導軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應強度的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運動并開始計時，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求：
（1）5s末時電阻上消耗的電功率；
（2）金屬桿在5s末的運動速率；
（3）5s末時外力的功率.
  

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