如圖所示，MN為金屬桿，在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導(dǎo)軌由靜止下滑，導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=10cm，足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.4Ω，金屬桿電阻r=0.1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．若桿穩(wěn)定下落時(shí)，每秒鐘有0.02J的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，求穩(wěn)定下落時(shí)MN桿的下落速度v=？
2m/s

試題分析：由桿穩(wěn)定下落時(shí)，每秒鐘有0.02J的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能
則   mgv=0.02W                              
又穩(wěn)定時(shí)  mg=BIl                             
這時(shí)電流                            
這時(shí)電動(dòng)勢(shì)  E=Blv                          
解得  v=2m/s                                
點(diǎn)評(píng)：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，切割磁感線的導(dǎo)體可等效于電源；導(dǎo)軌及電路電阻等效于外部電路，所以求得電動(dòng)勢(shì)后，電磁感應(yīng)問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為電路問(wèn)題，應(yīng)用閉合電路歐姆定律即可求解．當(dāng)MN勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，從能的轉(zhuǎn)化與守恒角度看，重力做功消耗的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為回路中的電能，因而回路中的電功率應(yīng)等于重力的機(jī)械功率。
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：單選題

用均勻?qū)Ь�做成的正方形線圈邊長(zhǎng)為l，正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)磁場(chǎng)以的變化率增強(qiáng)時(shí)，則(　  　)
A．線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍cbda
B．線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)
C．線圈中a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
D．線圈中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，正方形線框abcd放在光滑絕緣的水平面上，其邊長(zhǎng)L＝0.5m、質(zhì)量m＝0.5kg、電阻R＝0.5Ω，M、N分別為線框ad、bc邊的中點(diǎn)．圖示兩個(gè)虛線區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝1T，PQ為其分界線．線框從圖示位置以速度v0＝2m/s勻速向右滑動(dòng)，當(dāng)MN與PQ重合時(shí)，線框的速度v1＝1m/s，此時(shí)立刻對(duì)線框施加一沿運(yùn)動(dòng)方向的水平拉力，使線框勻速運(yùn)動(dòng)直至完全進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．求：

（1）線框由圖示位置運(yùn)動(dòng)到MN與PQ重合的過(guò)程中磁通量的變化量；
（2）線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度的大��；
（3）線框在圖示位置起直至完全進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，阻值為R的金屬棒垂直放在水平光滑金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面。金屬棒從圖示位置ab分別以v和2v的速度沿導(dǎo)軌勻速滑到a1b1位置，則在這兩次過(guò)程中
A．回路電流I1：I2=1：2
B．產(chǎn)生熱量Q1：Q2=1：2
C．通過(guò)金屬棒任一截面的電荷量q1：q2=1：2
D．外力功率P1：P2=1：2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一水平放置的平行導(dǎo)體框架寬度L="0.5" m，接有電阻R="0.2" Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.4" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面方向向下，僅有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻不計(jì)，當(dāng)ab以v="4" m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)。試求：

（1） 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小
（2） 要維持ab向右勻速運(yùn)動(dòng)，作用在ab上的水平力大小
（3） 電阻R上產(chǎn)生的熱功率

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)有足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌，軌距0.2m，金屬導(dǎo)體ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，ab的電阻為0.4Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌ab的質(zhì)量為0.2g，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁應(yīng)強(qiáng)度為0.2T，且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，當(dāng)ab導(dǎo)體自由下落0.4s時(shí)，突然接通電鍵K，則：

（1）試說(shuō)出K接通后，ab導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況。
（2）ab導(dǎo)體勻速下落的速度是多少？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）相距為L(zhǎng)的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，如圖所示。由靜止釋放導(dǎo)體棒ab，求：

（1）導(dǎo)體棒ab可達(dá)的最大速度vm；
（2）導(dǎo)體棒ab的速度為v=vm/3時(shí)的加速度a；
（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，相距為d的兩水平虛線p1、p2表示方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的上下邊界，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<d）、質(zhì)量為m、電阻為R，線框處在磁場(chǎng)正上方，ab邊與虛線p1相距h.線框由靜止釋放，下落過(guò)程中線框平面始終在豎直平面內(nèi)，線框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度和ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度相同.在線框從進(jìn)入到全部穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(      )
A．線框克服安培力所做的功為2mgd
B．線框克服安培力所做的功為mgd
C．線框的最小速度一定為
D．線框的最小速度一定為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(11分)如圖11所示，兩根電阻忽略不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.6m。電阻R=2Ω，金屬桿MN阻值r=1Ω，當(dāng)用外力F拉著金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速滑動(dòng)，速度v=10m/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。求：
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？
（2）導(dǎo)體桿MN所受的拉力多大？

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