（13分）如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)�？臻g存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.20" T，方向垂直軌道平面向上。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg，回路中每根導(dǎo)體棒電阻r= 5.0×10-2Ω，金屬軌道寬度l="0.50" m�，F(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上的拉力，使之勻速向上運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒cd始終能靜止在軌道上。g取10 m/s2，求：
（1）導(dǎo)體棒cd受到的安培力大小；
（2）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大�。�
（3）拉力對(duì)導(dǎo)體棒ab做功的功率。
（1）0.10 N
（2）1.0 m/s
（3）0.20 W
（1）導(dǎo)體棒cd靜止時(shí)受力平衡，設(shè)所受安培力為，則=mgsin="0.10" N。
（2）設(shè)導(dǎo)體棒ab的速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，通過導(dǎo)體棒cd的感應(yīng)電流為I，則
解得="1.0" m/s
（3）設(shè)對(duì)導(dǎo)體棒ab的拉力為F，導(dǎo)體棒ab受力平衡，則F= +mgsin="0.20" N，拉力的功率P=Fv="0.20" W。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L＝1m，導(dǎo)軌平面與水平面成＝30°角，上端連接的電阻．質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，距離導(dǎo)軌最上端d＝4m，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上．
（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓；
（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當(dāng)t＝2s時(shí)外力恰好為零.求ab棒的熱功率；
（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是，在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力F的大小范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）
如圖所示，電阻不計(jì)的兩光滑金屬導(dǎo)軌相距L，放在水平絕緣桌面上，半徑為R的l/4圓弧部分處在豎直平面內(nèi)，水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，末端與桌面邊緣平齊。兩金屬棒ab、cd垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。棒ab質(zhì)量為2 m，電阻為r，棒cd的質(zhì)量為m，電阻為r。重力加速度為g。開始時(shí)棒cd靜止在水平直導(dǎo)軌上，棒ab從圓弧頂端無初速度釋放，進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運(yùn)動(dòng)，最后兩棒都離開導(dǎo)軌落到地面上。棒ab與棒cd落地點(diǎn)到桌面邊緣的水平距離之比為1:3。求：
（1）棒ab和棒cd離開導(dǎo)軌時(shí)的速度大��；
（2）棒cd在水平導(dǎo)軌上的最大加速度；
（3）兩棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以OO/為右邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。求解以下問題：
（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)3L距離，其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度大��；②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里．線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．求：

（1）線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2；
(2)線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v1；
（3）線框在上升階段通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（12分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L=0.20m的單匝正方形金屬線框abcd放在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的總電阻為R=1.0Ω，線框的右邊與磁場(chǎng)邊界平行。
（1）若用一水平外力將線框以v=10m/s的速度勻速拉出磁場(chǎng)區(qū)域，求將線框完全拉出磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱。
（2）若線框以ab邊為軸逆時(shí)針在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=100rad/s，求線框中產(chǎn)生的熱功率。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

兩根相距d="0.20" m的平行金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.20" T，導(dǎo)軌上面橫放著兩條金屬細(xì)桿，構(gòu)成矩形閉合回路.每條金屬細(xì)桿的電阻為r="0.25" Ω，回路中其余部分的電阻可不計(jì)，已知兩金屬細(xì)桿在平行導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都是v="5.0" m/s，如圖所示，不計(jì)導(dǎo)軌上的摩擦.
（1）求作用于每條金屬細(xì)桿的拉力的大小.
（2）求兩金屬細(xì)桿在間距增加0.40 m的滑動(dòng)過程中共產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g，用絕緣細(xì)線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)體棒cd，整個(gè)裝置處于豎直向上的磁感強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當(dāng)ab第一次擺到最低點(diǎn)與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：
⑴cd棒獲得的速度大��；
⑵瞬間通過ab棒的電量；
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌和固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距，電阻，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運(yùn)動(dòng)并開始計(jì)時(shí)，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求：
（1）5s末時(shí)電阻上消耗的電功率；
（2）金屬桿在5s末的運(yùn)動(dòng)速率；
（3）5s末時(shí)外力的功率.
  

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