水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見圖甲），導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會(huì)保持某一數(shù)值U恒定不變；當(dāng)作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�(gè)恒定值時(shí)，電壓表的讀數(shù)最終相應(yīng)地會(huì)保持另一個(gè)恒定值不變，U與F的關(guān)系如圖乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5 Ω，金屬桿的電阻r=0.5 Ω。（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）當(dāng)F=2.5N時(shí)，金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（3）在上述（2）情況中，當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量。
解：（1）由部分電路歐姆定律 ①
金屬桿所受安培力F安=BIL ②
由于金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)F安=F ③
從U-F圖象中取一點(diǎn)F=8N    U=8V ④
由①②③④式解得B=1T  
（2）當(dāng)F=2.5N時(shí)，由圖象可得U=2.5V ⑤
據(jù)閉合電路歐姆定律得 ⑥
金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv ⑦
由⑤⑥⑦式解得：  
（3）撤去拉力后，金屬桿做減速運(yùn)動(dòng)，最終靜止
由能量轉(zhuǎn)化守恒定律知電路中產(chǎn)生總的熱量 ⑧
電阻R產(chǎn)生的總熱量 ⑨
由⑧⑨式解得QR=12.5J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L=0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，現(xiàn)在給金屬桿施加一水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s測(cè)量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出導(dǎo)體棒的v-t圖象．
求：（1）力F的大�。�
（2）t=2s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度；
（3）估算3.2s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?塘沽區(qū)模擬）水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（如圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)改變，v和F的關(guān)系如下圖．（取重力加速度g=9.8m/s2）

（1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做作什么運(yùn)動(dòng)？
（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
（3）由v-F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?威海模擬）如圖甲所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接．導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿，金屬桿、導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?濱州一模）水平面上兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見圖甲），導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會(huì)保持某一數(shù)值U恒定不變；當(dāng)作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋�(gè)恒定值時(shí)，電壓表的讀數(shù)最終相應(yīng)地會(huì)保持另一個(gè)恒定值不變，U與F的關(guān)系如圖乙．若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5Ω，金屬桿的電阻r=0.5Ω．（重力加速度g=10m/s2）求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）當(dāng)F=2.5N時(shí)，金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（3）在上述（2）情況中，當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖1所示，水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L=0.5m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R為0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下．用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v與F的關(guān)系如圖2．則：（g=10m/s2）
（1）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
（3）金屬桿與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？
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