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如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m的導體棒與固定彈簧相連,放在導軌上,導軌與導體棒的電阻均可忽略。初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度v0。在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。
(1)求初始時刻導體棒受到的安培力;
(2)導體棒往復運動,最終將靜止于何處?從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產生的焦耳熱Q為多少?
(3)若在導體棒上加上按一定規(guī)律變化的水平外力可使金屬棒做的簡諧運動,這樣在導體棒中產生正弦交變電流,則此外力的方向與速度方向的關系如何?提供的功率多大?(導體棒在平衡位置處的速度大小仍為v0
(1)B2L2V0/R
(2)彈簧原長處,mv2/2
(3)方向相同,因產生的是正弦式交變電流,功率用有效值求,即P=(B2L2V02)/2R
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?江蘇)如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m的導體棒與固定彈簧相連,放在導軌上,導軌與導體棒的電阻均可忽略,初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度υ0,在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸.
(1)求初始時刻導體棒受到的安培力;
(2)若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時,彈簧的彈性勢能為Ep,則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產生的焦耳熱Q1分別為什么?
(3)導體棒往復運動,最終靜止于何處?從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產生的焦耳熱Q為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?江蘇)如圖所示,固定的水平長直導線中通有電流I,矩形線框與導線在同一豎直平面內,且一邊與導線平行.線框由靜止釋放,在下落過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m的導體棒與固定彈簧相連,放在導軌上,導軌與導體棒的電阻均可忽略.初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸.
(1)求初始時刻導體棒受到的安培力.
(2)導體棒往復運動,最終將靜止于何處?從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產生的焦耳熱Q為多少?
(3)若在導體棒上加上按一定規(guī)律變化的水平外力可使金屬棒做的簡諧運動,這樣在導體棒中產生正弦交變電流,則此外力的方向與速度方向的關系如何?提供的功率多大?(導體棒在平衡位置處的速度大小仍為v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L=0.5m,左端接有阻值為R=0.8Ω的電阻,處在方向豎直向下,磁感應強度為B=1T的勻強磁場中,質量為m=0.1kg的導體棒與固定彈簧相連,導體棒的電阻為r=0.2Ω,導軌的電阻可忽略不計.初時刻,彈簧恰好處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度v0=4m/s.導體棒第一次速度為零時,彈簧的彈性勢能Ep=0.5J.導體棒在運動過程中始終與導軌垂直并保持良好接觸.求:
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(1)初始時刻導體棒受到的安培力的大小和方向;
(2)導體棒從初始時刻到速度第一次為零的過程中,電阻R上產生的焦耳熱Q.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,固定的水平光滑金屬導軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中,質量為m的導體棒與固定彈簧相連,放在導軌上,導軌與導體棒的電阻均可忽略.初始時刻,彈簧恰處于自然長度,導體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導軌往復運動的過程中,導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸.
(1)求初始時刻導體棒受到的安培力.
(2)若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時,彈簧的彈性勢能為Ep,則這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產生的焦耳熱Q1分別為多少?導體棒往復運動,最終將靜止于何處?從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產生的焦耳熱Q為多少?

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