如圖17所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌ＥＦ和ＧＨ相距L，處于同一豎直平面內(nèi)，ＧＥ間解有阻值為Ｒ的電阻，輕質(zhì)金屬桿ａｂ長為２L，近貼導(dǎo)軌數(shù)值放置，離ｂ端0.5L處固定有質(zhì)量為ｍ的小球，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ａｂ桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞ｂ端向右倒下至水平位置時，球的速度為ｖ，若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計，求在此過程中：

（１）通過電阻Ｒ的電量；

（２）Ｒ中通過的最大電流強(qiáng)度.

 

 

 

 

 

【答案】

 解：（1）ａｂ脫離ＥＦ前，電路中的磁通量的變化為

平均感應(yīng)電動勢為，

有

（2）ａｂ脫離ＥＦ時，回路中通過電流最大，即，

ａｂ脫離ＥＦ后，電路中不在有電流，并且ａｂ倒下過程中只有小球的重力做功，機(jī)械能守恒，即

ａｂ上各處切割磁感線的速度是不同的，其等效切割速度應(yīng)等于ａｂ中點的速度

聯(lián)立解得

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在水平面上平行放置著兩根長度均為的金屬導(dǎo)軌和,導(dǎo)軌間距為,導(dǎo)軌和電路的連接如圖17所示.在導(dǎo)軌的端放置著一根金屬棒,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.空間中存在豎直向上方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為.將開關(guān)閉合, 斷開,電壓表和電流表的示數(shù)分別為和,金屬棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)；再將開關(guān)閉合,電壓表和電流表的示數(shù)分別為和,金屬棒在導(dǎo)軌上由靜止開始運動,運動過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直.設(shè)金屬棒的質(zhì)量為,金屬棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為,忽略導(dǎo)軌的電阻以及金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,重力加速度為,求:?

圖17

(1)金屬棒到達(dá)端時的速度大小.?

(2)金屬棒在導(dǎo)軌上運動的過程中,電流在金屬棒中產(chǎn)生的熱量.?

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科目：高中物理 來源：2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第九章章末質(zhì)量檢測物理試卷（帶解析） 題型：計算題

(17分)如圖17所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．(已知：l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，s＝1 m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－x，且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？
(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤出外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應(yīng)的各種可能的圖線．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第九章章末質(zhì)量檢測物理試卷（解析版） 題型：計算題

(17分)如圖17所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v為金屬棒速度)的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．(已知：l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，s＝1 m)

(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－x，且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？

(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤出外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應(yīng)的各種可能的圖線．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

 如圖17所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌ＥＦ和ＧＨ相距L，處于同一豎直平面內(nèi)，ＧＥ間解有阻值為Ｒ的電阻，輕質(zhì)金屬桿ａｂ長為２L，近貼導(dǎo)軌數(shù)值放置，離ｂ端0.5L處固定有質(zhì)量為ｍ的小球，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)ａｂ桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞ｂ端向右倒下至水平位置時，球的速度為ｖ，若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計，求在此過程中：

（１）通過電阻Ｒ的電量；

（２）Ｒ中通過的最大電流強(qiáng)度.

 

 

 

 

 

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