如圖(a)所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，上端通過(guò)導(dǎo)線連接阻值為R的電阻，阻值為r的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場(chǎng)中，若所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向下運(yùn)動(dòng)，金屬棒運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖（b）所示，當(dāng)t=t0時(shí)刻，物體下滑距離為s。已知重力加速度為g,，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。試求：
（1）金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流強(qiáng)度I的大小和方向；
（2）導(dǎo)體棒質(zhì)量m；
（3）在t0時(shí)間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．
（1），方向由a→b        （2）
(3)
(1)金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E
∴E=BLv0
∴，方向由a→b
(2) 金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有
mgsinθ=F安
∴

∴
(3)由能量守恒，系統(tǒng)共產(chǎn)生焦耳熱Q，有


∴電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q熱=
∴Q熱=
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

有一足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑，間距l＝2m，導(dǎo)軌沿與水平方向成θ＝度傾斜放置，在底部連接有一個(gè)阻值為R＝3Ω的電阻．現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)為2m，質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝2Ω的金屬棒自軌道頂部沿軌道自由滑下，經(jīng)過(guò)一段距離后進(jìn)入一垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．磁場(chǎng)上部有邊界，下部無(wú)邊界，磁感強(qiáng)度B＝0.5T．金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后又運(yùn)動(dòng)了＝30m后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前這段時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生了Q＝36J的熱量，取g＝10m/．求：

(1)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后速度v＝15m/s時(shí)的加速度a的大小及方向
(2)磁場(chǎng)的上部邊界距導(dǎo)軌頂部的距離s．
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

用均勻的金屬絲繞成的長(zhǎng)方形線框ABCD，AB=CD=30厘米，AC=CD=10厘米，線框可以繞AB、CD邊上的O、O′軸以角速度ω=200弧度/秒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并且使線框的一部分處在大小為1特的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，O、O′恰在磁場(chǎng)邊界上，AO=CO′=20厘米，初始時(shí)，線框的1/3處于磁場(chǎng)中且其平面垂直于磁場(chǎng)，如圖，以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)高于O′點(diǎn)時(shí)為正，在U-t坐標(biāo)系中作出OO′間電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系圖(兩個(gè)周期)，并注明必要的坐標(biāo)值及其計(jì)算過(guò)程.

 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，由10根長(zhǎng)度都是L的金屬桿連接成的一個(gè)“目”字型的矩形金屬框abcdefgh，放在紙面所在的平面內(nèi)。有一個(gè)寬度也為L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界跟de桿平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是B，方向垂直于紙面向里，金屬桿ah、bg、cf、de的電阻都為r，其他各桿的電阻不計(jì)，各桿端點(diǎn)間接觸良好�，F(xiàn)以速度v勻速地把金屬框從磁場(chǎng)的左邊界水平向右拉，從de桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間開始計(jì)時(shí)，求：(1)從開始計(jì)時(shí)到ah桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)ah桿某一橫截面總的電荷量q；(2)從開始計(jì)時(shí)到金屬框全部通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量Q。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

近期《科學(xué)》中文版的文章介紹了一種新技術(shù)--航天飛纜，航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來(lái)在太空飛行的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖曳力，它還能清理"太空垃圾"等。從1967年至1999年17次試驗(yàn)中，飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲得部分成功。該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來(lái)解釋。
下圖為飛纜系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型示意圖，圖中兩個(gè)物體P，Q的質(zhì)量分別為mP、mQ，柔性金屬纜索長(zhǎng)為l，外有絕緣層，系統(tǒng)在近地軌道作圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Q距地面高為h。設(shè)纜索總保持指向地心，P的速度為vP。已知地球半徑為R，地面的重力加速度為g。
（1）飛纜系統(tǒng)在地磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，地磁場(chǎng)在纜索所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。設(shè)纜索中無(wú)電流，問(wèn)纜索P、Q哪端電勢(shì)高？此問(wèn)中可認(rèn)為纜索各處的速度均近似等于vP，求P、Q兩端的電勢(shì)差；
（2）設(shè)纜索的電阻為R1，如果纜索兩端物體P、Q通過(guò)周圍的電離層放電形成電流，相應(yīng)的電阻為R2，求纜索所受的安培力多大；
（3）求纜索對(duì)Q的拉力FQ。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長(zhǎng)方形矩形線圈abcd邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L，線圈一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，磁感強(qiáng)度為B0. t0 = 0時(shí)刻磁場(chǎng)開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，v-t圖象如圖乙所示，圖中斜向虛線為O點(diǎn)速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考虛重力影響，求：
(1)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；
(2) t2時(shí)刻回路電功率．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

有一面積為S =100cm2金屬環(huán)，電阻為R =0.1Ω，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示，且磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？通過(guò)金屬環(huán)的電量為多少？
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，M、N為兩平行金屬板相距d="0.4" m，板間有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B="0.25" T。圖中I和Ⅱ是兩根與M、N平行的金屬導(dǎo)軌，I與M相距、Ⅱ與N相距，I與Ⅱ之間接一電阻R="0." 3Ω。現(xiàn)有一金屬桿在上述裝置上（接觸良好）向右水平運(yùn)動(dòng)，已知金屬桿ab間電阻="0." 2Ω，若有一個(gè)帶電量C的粒子以="7" m/s沿水平向右射入MN間，恰好能勻速運(yùn)動(dòng)。求：
（1）兩極間電勢(shì)差。
（2）ab桿運(yùn)動(dòng)速度。
（3）為保持ab桿勻速運(yùn)動(dòng)，所需外力F。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，半徑為r的兩半圓形光滑金屬導(dǎo)軌并列豎直放置，在軌道上左側(cè)高最高點(diǎn)M、間接有阻值為的電阻，整個(gè)軌道處在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間距為l，一電阻也為，質(zhì)量為m的金屬棒從處?kù)o止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)導(dǎo)軌最低點(diǎn)的速度為v，不計(jì)摩擦，求：

（1）金屬棒到達(dá)時(shí)，所受磁場(chǎng)力的大�。�
（2）金屬棒到達(dá)時(shí)，回路中的電功率．
（3）從到過(guò)程中，通過(guò)金屬棒的電量．
（4）金屬棒到達(dá)時(shí)，加速度的大小有多大?

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同步練習(xí)冊(cè)答案