如圖所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成α角，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab處于導(dǎo)軌上與輕彈簧相連，彈簧勁度系數(shù)為k，上端固定，彈簧與導(dǎo)軌平面平行，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B．開始時桿靜止，現(xiàn)給桿一個大小為v0的初速度使桿沿導(dǎo)軌向下運動．運動至速度為零后，桿又沿導(dǎo)軌平面向上運動，運動過程的最大速度大小為v1，然后減速為零，再沿導(dǎo)軌平面向下運動……一直往復(fù)運動到靜止．導(dǎo)軌與金屬細(xì)桿的電阻均可忽略不計，重力加速度為g．試求：

（1）細(xì)桿獲得初速度瞬間，通過回路的電流大��；
（2）當(dāng)桿向上速度達(dá)到v1時，桿離最初靜止時位置的距離L1；
（3）桿由初速度v0開始運動直到最后靜止，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.
（1）I0＝（2） L1＝ （3） Q＝mv

試題分析： （1）由E＝BLv0； I0＝　可得I0＝.
（2）設(shè)桿最初靜止不動時彈簧伸長x0，kx0＝mgsinα
當(dāng)桿的速度為v1時桿受力平衡，彈簧伸長x1，kx1＝mgsinα＋BI1L
此時I1＝，L1＝x1－x0　得L1＝.
（3）桿最后靜止時，桿在初始位置，由能量守恒可得Q＝mv
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場垂直。已知線圈的匝數(shù)N =100，邊長ab ="1.0" m、bc ="0.5" m，電阻r =2Ω。磁感應(yīng)強度B在0 ~1 s內(nèi)從零均勻變化到0.2 T。在1~5 s內(nèi)從0.2 T均勻變化到-0.2 T，取垂直紙面向里為磁場的正方向。求：

（1）0.5s 時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E和感應(yīng)電流的方向；
（2）在1~5s內(nèi)通過線圈的電荷量q；
（3）在0~5s內(nèi)線圈產(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

如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd恰好能保持靜止．取g=10m/s2，問：
（1）通過cd棒的電流I是多少，方向如何？
（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，金屬棒ab、cd與足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，勻強磁場垂直導(dǎo)軌所在的平面．a(chǎn)b棒在恒力F作用下向右運動，則
A．安培力對ab棒做正功
B．安培力對cd棒做正功
C．安培力對cd棒不做功
D．F做的功等于回路產(chǎn)生的總熱量和系統(tǒng)動能增量之和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在xOy平面內(nèi)有一條拋物線金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的拋物線方程為y2=4x，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向里，一根足夠長的金屬棒ab垂直于x軸從坐標(biāo)原點開始，以恒定速度v沿x軸正方向運動，運動中始終與金屬導(dǎo)軌保持良好接觸形成閉合回路，如圖甲所示。則圖乙所示圖象中能表示回路中感應(yīng)電動勢大小隨時間變化的圖象是（  ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（15分）如圖所示，一正方形線圈從某一高度自由下落，恰好勻速進(jìn)入其下方的勻強磁場區(qū)域．已知正方形線圈質(zhì)量為m，邊長為L，電阻為R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，高度為2L，求：

（1）線圈進(jìn)入磁場時回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流I1的大小和方向；
（2）線圈離開磁場過程中通過橫截面的電荷量q；
（3）線圈下邊緣剛離開磁場時線圈的速度v的大�。�

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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，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為�，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。

求（1）此過程桿的速度最大值Vm；
（2）此過程流過電阻R的電量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為              m/s；通過電阻R的電流方向為            （填“a R c”或“c R a”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅直向上的勻強磁場中時(如圖所示)，以下說法中正確的是 （    ）
A．運動過程中感應(yīng)電動勢大小不變，且Ua＞Ub
B．運動過程中感應(yīng)電動勢大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且Ua＜Ub

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