如圖所示，兩根不計電阻的傾斜平行導(dǎo)軌與水平面的夾角θ=37o ，底端接電阻R=1.5Ω.金屬棒a b的質(zhì)量為m=0.2kg.電阻r=0.5Ω，垂直擱在導(dǎo)軌上由靜止開始下滑，金屬棒a b與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，虛線為一曲線方程y=0.8sin(x)m與x軸所圍空間區(qū)域存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上（取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8）.求：
（1）.當(dāng)金屬棒a b下滑的速度為m/s 時，電阻R的電功率是多少？
（2）當(dāng)金屬棒a b運動到Xo=6 m處時，電路中的瞬時電功率為0.8w，在這一過程中，安培力對金屬棒a b做了多少功？
 

解析： （1）.金屬板作切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E E=Byv ① 由曲線方程 y=0.8sin(x)m ② 由①②式聯(lián)解得 E=0.4sin(x)v 正弦交流電 電動勢的最大值 Em=0.4 ③ 電動勢的有效值 E有= ④ 電路的總電阻 R總 = R+r ⑤ 根據(jù)閉合電路的歐姆定律 I= ⑥ 電阻R上消耗的電功率PRPR=I2R ⑦ 由① ~ ⑦ 式聯(lián)解得 PR=0.06w （2）.金屬棒a b從靜止開始運動至X0=6m處，曲線方程 y′=0.8sin(X0)m ⑧ 設(shè)金屬棒在X0處的速度為V′，切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為E′E′=B y′V′ ⑨ 此時電路中消耗的電功率為P′P′= ⑩ 此過程中安培力對金屬棒做功為W安，根據(jù)動能定理 mgsin370•S －μmgcos370 •S－ W安 = m V′2 11 由⑧ ~11式聯(lián)解得 W安 = 3.8 J
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強度B=1T，試求：
（1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
（2）當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg．MN桿須有多大的速度向上運動時，EF桿將開始向上運動？此時拉力的功率為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距為L，上端接有兩個定值電阻R1、R2，已知R1=R2=2r．將質(zhì)量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好．自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁場寬度為h．金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩(wěn)定為P．則金屬棒離開磁場時的速度大小為
 
，整個過程中通過電阻R1的電量為
 
．（已知重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?淮安模擬）如圖所示，兩根等高光滑的
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圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg．整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：
（1）棒到達最低點時的速度大小和通過電阻R的電流．
（2）棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．
（3）若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距0.3m，導(dǎo)軌左端PQ間用電阻R=0.2Ω相連接，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌上停放著一金屬桿MN，桿的電阻為0.1Ω，質(zhì)量為0.1kg，始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感強度為0.5T．現(xiàn)對金屬桿施加適當(dāng)?shù)乃搅�，使桿由靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運動，問：
（1）要使P點電勢高于Q點電勢，桿應(yīng)向哪個方向運動？
（2）當(dāng)金屬桿的速度v=2m/s時，電阻R上消耗的電功率多大？
（3）要使電阻R上的電壓每秒均勻增加0.05V，桿的加速度a應(yīng)為多大？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省南通市高三第三次調(diào)研測試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg．整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：

（1）棒到達最低點時的速度大小和通過電阻R的電流．

（2）棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．

（3）若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少？

 

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