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(2011·東營模擬) (10分)如圖所示，寬度為L="0.20" m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平桌面上，導軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻.在cd右側空間存在垂直桌面向上的勻強磁場，磁感應強度B="0.50" T.一根質量為m="10" g，電阻r=0.1Ω的導體棒ab垂直放在導軌上并與導軌接觸良好.現用一平行于導軌的輕質細線將導體棒ab與一鉤碼相連，將鉤碼從圖示位置由靜止釋放.當導體棒ab到達cd時，鉤碼距地面的高度為h="0.3" m.已知導體棒ab進入磁場時恰做v="10" m／s的勻速直線運動，導軌電阻可忽略不計，取g="10" m/s2.求：

(1)導體棒ab在磁場中勻速運動時，閉合回路中產生的感應電流的大小.
(2)掛在細線上的鉤碼的質量.
(3)求導體棒ab在磁場中運動的整個過程中電阻R上產生的熱量.
(1) 1A(2) ="0.01" kg(3) 0.477 J
(1)感應電動勢為E="BLv=1.0" V       (1分)
感應電流I=A=1A                  (1分)
(2)導體棒勻速運動，安培力與拉力平衡，則有
BIL=Mg                                       (1分)
所以Mkg="0.01" kg             (2分)
(3)導體棒移動0.3 m所用的時間為t=="0.03" s     (1分)
根據焦耳定律，Q1="I2(R+r)t=0.03" J(或Q1="Mgh=0.03" J)(1分)
根據能量守恒，Q2= mv2="0.5" J                    (1分)
電阻R上產生的熱量Q="(Q1+Q2)" ="0.477" J           (2分)
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經標出．左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是(　　)
A．當金屬棒ab向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點
B．當金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢
C．當金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點
D．當金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根豎直固定的金屬導軌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，磁場方向垂直于導軌平面向里，磁感應強度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MN桿和EF桿的質量均為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：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平導軌的電阻忽略不計，金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，處于勻強磁場中。金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運動。ab在外力作用下處于靜止狀態(tài)，下面說法正確的是
A．Uab＞UcdB．Uab=Ucd
C．Uab＜UcdD．無法判斷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強磁場．若第一次用時間t拉出，外力所做的功為W1，通過導線截面的電量為q1；第二次用2t時間拉出，外力所做的功為W2，通過導線截面的電量為q2，則W1     W2，q1     q2。（填>、<、=）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示的電路中，R=1Ω，B=0.2T，金屬桿ab長1.0m、單位長度的電阻為2Ω，用一力F拉著桿以v=10m/s的速度做勻速運動。導軌光滑，兩導軌間的距離為0.5m，其它阻力不計，在拉動過程中導線ab所受的安培力為__________N，金屬桿ab兩端間的電勢差為_____V。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，MN左側有一垂直紙面向里的勻強磁場.現將一邊長為l、質量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中，使線框平面與磁場垂直，且bc邊與磁場邊界MN重合.當t= 0時，對線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運動；當t = t0時，線框的ad邊與磁場邊界MN重合.圖乙為拉力F隨時間變化的圖線，不計摩擦阻力.由以上條件可知，磁場的磁感應強度B的大小和感應電流方向分別為
A．電流方向abcdaB．電流方向adcba
C．電流方向abcdaD．電流方向abcda

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計。絕緣輕繩一端固定，另一端系于導體棒a的中點，輕繩保持豎直。將導體棒b由邊界水平的勻強磁場上方某一高度處靜止釋放。勻強磁場的寬度一定，方向與導軌平面垂直，兩導體棒電阻均為R且與導軌始終保持良好接觸。下列說法正確的是
A．b進入磁場后，a中的電流方向向左
B．b進入磁場后，輕繩對a的拉力增大
C．b進入磁場后，重力做功的瞬時功率可能增大
D．b由靜止釋放到穿出磁場的過程中，a中產生的焦耳熱等于b減少的機械能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩根足夠長的金屬導軌ab、cd豎直放置，導軌間距離為L1電阻不計。在
導軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直。現將一質量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：
(1)磁感應強度的大�。�
(2)燈泡正常發(fā)光時導體棒的運動速率。

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