如圖所示，間距為L的光滑導(dǎo)軌豎直固定，導(dǎo)軌下端接一阻值為R的電阻．t＝0時(shí)在兩水平虛線L1、L2之間加一變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B＝Kt，方向垂直導(dǎo)軌所在平面．質(zhì)量為m的金屬棒AB兩端套在導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)．在t＝0時(shí)將金屬棒在L1上方由靜止釋放，在t＝t1時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，t＝t2時(shí)穿出磁場(chǎng)．金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間電流為0，穿出磁場(chǎng)前瞬間電流和金屬棒在L1上方運(yùn)動(dòng)時(shí)電流相等．(重力加速度取g，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì))求：

(1)L1、L2之間的距離d；

(2)金屬棒在L1上方運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻上產(chǎn)生的熱量Q；

(3)金屬棒在穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中克服安培力所做的功W．

答案：
解析：

　　解：(1)進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間回路中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E1＝＝kLgt12　　(2分)

　　感生電動(dòng)勢(shì)E2＝S＝Ldk　　(2分)

　　∵回路電流為零，∴動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E1與感生電動(dòng)勢(shì)E2方向相反、大小相等，即：

　　E1＝kLgt12＝E2＝Ldk

　　∴d＝gt12　　(1分)

　　(2)Q＝＝＝　　(3分)

　　(3)金屬棒在L1上方電流I1＝＝　　(1分)

　　金屬棒穿出磁場(chǎng)前瞬間電流I2＝＝＝　　(1分)

　　∵I1＝I2　∴＝　　(2分)

　　金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：

　　mgd－W＝－　　(2分)

　　W＝mgd＋－

　　＝　　(1分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平地放置在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一端接阻值是R的電阻．一電阻是R0，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上，在外力F作用下從t=0的時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，
（1）若其以速度V勻速運(yùn)動(dòng)，求通過(guò)電阻的電流I．
（2）若其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v=vmsinωt，求從t=0到t=
π2ω
時(shí)間內(nèi)外力F所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?珠海一模）如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌上，有一電阻為r的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好．導(dǎo)軌左端連接電阻R，其它電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬捧ab以速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)，則（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN，PQ與水平面夾角為a，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌的N、P端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒ab恰能保持靜止．現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)大小為v0、方向沿導(dǎo)軌平面向下的初速度，然后任其運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．設(shè)導(dǎo)體棒所受滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，求：
（1）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上移動(dòng)的最大距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，電阻為R、質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l 的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直．在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成θ、并垂直于ab的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為θ，桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因素為μ．a(chǎn)b桿在水平恒力作用精英家教網(wǎng)下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)cd剛要滑動(dòng)時(shí)ab恰達(dá)到最大速度．（θ=30、μ=、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）求：
（1）此時(shí)桿cd中的電流大��；
（2）桿ab的最大速度；
（3）若此過(guò)程中流過(guò)桿ab的電量為q，則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab，金屬棒電阻為R，導(dǎo)軌的一端連接阻值也為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸．求：
（1）金屬棒最大速度υm的大��；
（2）金屬棒速度最大時(shí)棒兩端的電壓uab．

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