如圖所示,由10根長度都是L的金屬桿連接成一個“目”字型的矩形金屬框abcdefgh，放在紙面所在的平面內(nèi)，有一個寬度也為L的勻強磁場，磁場邊界跟de桿平行，磁感應(yīng)強度的大小是B,方向垂直于紙面向里,金屬ah、bg、cf、de的電阻都為r,其他各桿的電阻不計,各桿端點間接觸良好.現(xiàn)以速度v勻速地把金屬框從磁場的左邊界水平向右拉,從de桿剛進(jìn)入磁場瞬間開始計時,求:

(1)從開始計時到ah桿剛進(jìn)入磁場的過程中,通過ah桿某一橫截面總的電荷量q.

(2)從開始高考資源網(wǎng)計時到金屬框全部通過磁場的過程中,金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量Q.

(1)  (2) 3B2L3v/r.   


解析:

(1)總電阻R=+r,  (2分)    

 金屬框干路中的電流I=,    (1分)

通過ah桿的電流I′=.         (2分) 

從開始計時到ah桿剛進(jìn)入磁場時間t=,    (1分)

這段時間內(nèi)通過ah桿的總電荷量q=I′t.       (1分)

由以上各式解得q=                     (3分).     

 (2)勻速拉動金屬框的外力F=FB=BIL   (2分)

此過程中電流產(chǎn)生的熱  Q=W=Fs=3B2L3v/r.                 (4分)     

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?天津三模）如圖所示，水平放置足夠長的電阻不計的粗糙平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為l=0.2m，三根質(zhì)量均為m=5g的導(dǎo)體棒a、b、c相距一定距離垂直放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，導(dǎo)體棒b、c的電阻均為R=1.0Ω，導(dǎo)體棒a的電阻為r=0.5Ω．有磁感應(yīng)強度為B=0.5T的范圍足夠大的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面方向向上．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌水平向右的足夠大的拉力F作用在導(dǎo)體棒a上，使之由靜止開始向右做加速運動，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略導(dǎo)體棒間的相互作用，求：
（1）當(dāng)導(dǎo)體棒c剛開始運動時，導(dǎo)體棒a的速度大��；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒c剛開始運動時撤去拉力F，撤力后電路中產(chǎn)生焦耳熱為Q=6.0×10-2J，撤去拉力F后導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上滑行的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?深圳一模）兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計．勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻不計的金屬棒ab由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑．如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑高度h=3m時，速度恰好達(dá)到最大速度2m/s．求這一過程中，
（1）金屬棒受到的最大安培力；
（2）電路中產(chǎn)生的電熱．

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科目：高中物理 來源：上海市黃浦區(qū)2013年高考一模物理試題 題型：038

如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為0.3 m．軌道正上方離地0.4 m處固定一水平長直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點處固定一定滑輪，P點位于O點正上方．A、B是質(zhì)量均為2 kg的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)．兩環(huán)均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小與質(zhì)量．現(xiàn)在A環(huán)上施加一個大小為55 N的水平向右恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升．(g取10 m/s2)，求：

(1)在B環(huán)上升到最高點D的過程中恒力F做功為多少？

(2)當(dāng)被拉到最高點D時，B環(huán)的速度大小為多少？

(3)當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時，B環(huán)的速度大小為多少？

(4)若恒力F作用足夠長的時間，請描述B環(huán)經(jīng)過D點之后的運動情況．

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科目：高中物理 來源： 題型：

(10分)如圖所示，在一根足夠長的豎直絕緣桿上，套著一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ。場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向如圖所示，小球由靜止開始下落。求：

   

(1)小球開始下落時的加速度；

(2)小球的速度多大時，有最大加速度，它們的值是多少？

(3)小球運動的最大速度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時，用的是一根質(zhì)量可忽略不計的長竹竿。質(zhì)量為m=30 kg的演員自竹竿頂部由靜止開始下滑，滑到竹竿底端時速度恰好為零。為了研究下滑演員沿桿的下滑情況，在頂桿演員與竹竿底部之間安裝一個傳感器。由于竹竿處于靜止?fàn)顟B(tài)，傳感器顯示的就是下滑演員所受摩擦力的情況，如圖所示。g=10 m／s2。求：

(1)下滑演員下滑過程中的最大速度；

(2)竹竿的長度。

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