如圖所示，兩根相距為d足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，一端接有阻值為R的電阻.在x>0的一側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電阻為r的金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng).開(kāi)始時(shí)，金屬直桿位于x=0處，現(xiàn)給金屬桿一大小為v0、方向沿x軸正方向的初速度.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有一大小可調(diào)節(jié)的平行于x軸的外力F作用在金屬桿上，使金屬桿保持大小為a，方向沿x軸負(fù)方向的恒定加速度運(yùn)動(dòng).金屬導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).求：

⑴金屬桿減速過(guò)程中到達(dá)x0的位置時(shí)，金屬桿的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
⑵回路中感應(yīng)電流方向發(fā)生改變時(shí)，金屬桿在軌道上的位置；
⑶若金屬桿質(zhì)量為m，請(qǐng)推導(dǎo)出外力F隨金屬桿在x軸上的位置（x）變化關(guān)系的表達(dá)式.
⑴E=Bd  ⑵xm=v02/2a ⑶
略
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：計(jì)算題

如圖所示，半徑為L(zhǎng)1 =" 2" m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下兩部分各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1 =" 10/π" T．長(zhǎng)度也為L(zhǎng)1、電阻為R的金屬桿ab，一端處于圓環(huán)中心，另一端恰好搭接在金屬環(huán)上，繞著a端做逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω =" π/10" rad/s．通過(guò)導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中（連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸，圖中的定值電阻R1 = R，滑片P位于R2的正中央，R2 = 4R），圖中的平行板長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 =" 2" m，寬度為d =" 2" m．當(dāng)金屬桿運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度vo =" 0.5" m/s向右運(yùn)動(dòng)，并恰好能從平行板的右邊緣飛出，之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2 =" 2" T，左邊界為圖中的虛線位置，右側(cè)及上下范圍均足夠大．（忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻，忽略電容器的充放電時(shí)間，忽略帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射等影響，不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力．提示：導(dǎo)體棒以某一端點(diǎn)為圓心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BL2ω/2）試分析下列問(wèn)題：
(1)從圖示位置開(kāi)始金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)半周期的時(shí)間內(nèi)，兩極板間的電勢(shì)差UMN；
(2)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向的夾角θ；
(3)帶電粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t總．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的    勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距l0�，F(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。求：
（1）棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能；
（3）試分析討論ab棒在磁場(chǎng)中可能的運(yùn)動(dòng)情況。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲、乙兩圖為勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直放置的兩個(gè)金屬框架，甲圖接有一個(gè)電阻R、乙圖接有自感系數(shù)為L(zhǎng)的線圈，其直流電阻也為R，其他部分兩圖都相同，下列說(shuō)法正確的是       （   ）
A．導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且位移相同，則甲圖中外力做功多
B．導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且位移相同，則乙圖中外力做功多
C．導(dǎo)體AB以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)且位移相同，則甲圖中外力做功多
D．導(dǎo)體AB以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)且位移相同，則乙圖中外力做功多

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

Π型光滑金屬導(dǎo)軌對(duì)水平地面傾斜固定，空間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，將一根質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，如圖9，金屬桿ab從高度h1處釋放后，到達(dá)高度為h2的位置（如圖中虛線所示），其速度為v，在此過(guò)程中，設(shè)重力G和磁場(chǎng)力F對(duì)桿ab做的功分別為WG和WF，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，那么以下關(guān)系式中正確的是
A．mv2 > mgh1一mgh2+WFB．mv2=WG+WF
C．mv2 + Q = WG+WFD．mv2+Q = WG

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖12-19所示，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面向里。磁感強(qiáng)度B沿y方向沒(méi)有變化，沿x方向均勻增加,每經(jīng)過(guò)1cm增加量為1.0×10－4T，即。有一個(gè)長(zhǎng)L=20cm，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運(yùn)動(dòng)。問(wèn)：

（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E是多少？
（2）如果線圈電阻R=0.02Ω，線圈消耗的電功率是多少？
（3）為保持線圈的勻速運(yùn)動(dòng)，需要多大外力？機(jī)械功率是多少？

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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，電阻忽略不計(jì)的兩根兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為３Ω的電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向下滑動(dòng)，且都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)。（不計(jì)a、b之間的作用）求：
（1）在整個(gè)過(guò)程中，a棒和b棒分別克服安培力做了多少功？
（2）在b穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的電熱；
（3）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L1的高度分別為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖3-5-22所示，MN、PQ為兩根間距不均的金屬導(dǎo)軌，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌的一端接阻值為10 Ω的電阻R1和電流表，另一端接阻值為5 Ω的電阻R2.質(zhì)量為m="0.1" kg的金屬棒放在導(dǎo)軌ab處，以初速度v0="8" m/s滑到導(dǎo)軌的a′b′處，歷時(shí)t="0.08" s.導(dǎo)軌在ab處的間距L1="0.5" m,在a′b′處的間距L2="1.0" m.若金屬棒滑動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好，電流表的示數(shù)保持不變，不計(jì)棒與導(dǎo)軌間的摩擦以及其他電阻的影響.求：

圖3-5-22
（1）金屬棒在導(dǎo)軌a′b′處的速度；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

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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，金屬桿ab放在兩水平放置的長(zhǎng)直平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間的寬度為1.0m，其間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T，現(xiàn)用導(dǎo)線與插入電解槽中的兩惰性電極C，D相連，回路的總電阻為2Ω，電解液為500mL的CuSO4溶液，現(xiàn)對(duì)棒施加一大小為3N的水平恒力，棒恰好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，從棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程中，C，D中的某電極增重3.2mg．(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積的變化)

(1)寫(xiě)出電極D的反應(yīng)式；
(2)寫(xiě)出電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式；
(3)棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度為多大？
(4)ab棒剛達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，溶液中氫離子濃度約為多少？
(5)從棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定過(guò)程中，棒ab移動(dòng)的距離？
 

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