如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導(dǎo)軌的間距l(xiāng)＝0.50 m，一端接有阻值R＝1.0 Ω的電阻．質(zhì)量m＝0.10 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，電阻r＝0.25 Ω.整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝1. 0 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．t＝0時刻，對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使之由靜止開始運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示．電路中其他部分電阻忽略不計，g取10 m/s2.求：
　
(1)4.0 s末金屬棒ab瞬時速度的大�。�
(2)3.0 s末力F的瞬時功率；
(3)已知0～4.0 s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64 J，試計算F對金屬棒所做的功．

(1)2. 0 m/s　(2)1.275 W　(3)3.0 J

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練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如右圖所示，導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(　　)

A．有感應(yīng)電流，且B被A吸引
B．無感應(yīng)電流
C．可能有，也可能沒有感應(yīng)電流
D．有感應(yīng)電流，且B被A排斥

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如左圖所示 ，線圈匝數(shù)n＝200匝，直徑d1＝40cm，電阻r＝2Ω，線圈與阻值R＝6Ω的電阻相連。在線圈的中心有一個直徑d2＝20cm的有界圓形勻強磁場，磁感應(yīng)強度按右圖所示規(guī)律變化，則通過電阻R的電流方向__________（由A流向B或由B流向A）和電壓表的示數(shù)_________V。（結(jié)果中π予以保留）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，電阻不計的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2Ω，導(dǎo)軌平面傾斜角θ=30°,勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5Ω的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過絕緣細線在電動機牽引下從靜止開始運動，經(jīng)過時間t1=2s通過距離x=1.5m，速度達到最大，這個過程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動機線圈內(nèi)阻r0=0.5Ω，g=10m/s2.。求：
         
（1）細線對金屬棒拉力的功率P多大？
（2）從靜止開始運動的t1=2s時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？
（3）用外力F代替電動機沿細線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時間t的變化關(guān)系式？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m．寬為d=1m的金屬“U”形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。在t=0時刻，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=lm/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ=0.1/m，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g="10" m/s2)。

(1)通過計算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運動情況；
(2)計算4s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；
(3)計算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題9分）如圖所示，在一磁感應(yīng)強度B的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距L平行金屬導(dǎo)軌（導(dǎo)軌的電阻不計）。在兩根導(dǎo)軌的左端連接一阻值R的電阻，導(dǎo)軌上有一根長為L，電阻為r的金屬棒AB與導(dǎo)軌正交放置。不計金屬棒與導(dǎo)軌間的摩擦力，當(dāng)金屬棒以速度v向右做勻速運動時，求

（1）金屬棒AB切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E和金屬棒AB中電流的方向？
（2）電阻R兩端的電壓U？
（3）使金屬棒做勻速運動的水平向右的外力F多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為θ，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下。當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上。若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，在此過程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，

求：
（1）導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導(dǎo)體棒EF上升的最大高度.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強度在0.05s內(nèi)由0.1 T增加到0.5T，在此過程中磁通量變化了多少？磁通量的平均變化率是多少？線圈中感應(yīng)電動勢的大小是多少伏？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（10分）兩根平行金屬導(dǎo)軌固定傾斜放置，與水平面夾角為37°，相距d＝0.5 m，a、b間接一個電阻為R＝1.5 Ω.在導(dǎo)軌上c、d兩點處放一根質(zhì)量m＝0.05 kg的金屬棒，bc長L＝1 m，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間電阻r＝0.5 Ω， 金屬棒被兩個垂直于導(dǎo)軌的木樁頂住而不會下滑，如圖甲所示．在金屬導(dǎo)軌區(qū)域加一個垂直導(dǎo)軌斜向下的勻強磁場，磁場隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示．重力加速度g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：

(1)0～1.0 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大�。�
(2)t＝0時刻，金屬棒所受的安培力大�。�
(3)在磁場變化的全過程中，若金屬棒始終沒有離開木樁而上升，則圖乙中t0的最大值；
(4)通過計算在圖中畫出0～t0max內(nèi)金屬棒受到的靜摩擦力隨時間的變化圖象．

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