（16分）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.50Ω的電阻，導軌寬度L＝0.40m。金屬棒ab緊貼在導軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時間t的關(guān)系如下表所示。（金屬棒ab和導軌電阻不計，g=10m/s2）
時 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求：（1）在前0.4s的時間內(nèi)，金屬棒ab中的平均電動勢；
（2）金屬棒的質(zhì)量m；
（3）在前1.60s的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR。
（1）0.3V
（2）0.04kg
（3）1.82 J
（1）在t1＝0.4 s時間內(nèi)金屬棒ab下滑的距離h＝0.6 m，設(shè)其中的電動勢平均值為E1，則
                           ………………（2分）
解得E1＝0.3V                              ………………（2分）
（2）從表格中數(shù)據(jù)可知，1.00s后棒做勻速運動，設(shè)速度為v，電動勢為E，回路中的電流為I，金屬棒受到的安培力為F，則
＝5 m /s                            ………………（2分）
E＝BLv                                   ………………（1分）
                                     ………………（1分）
F＝BIL                                   ………………（1分）
F＝mg                                    ………………（1分）
解得
m="0.04kg                              "     ………………（2分）
（3）棒在下滑過程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳熱，根據(jù)能量守恒
                         ………………（2分）
解得QR="1.82" J                            ………………（2分）
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）金屬圓環(huán)半徑r1=10m，內(nèi)有半徑為r2=的圓形磁場磁感強度隨時間的變化關(guān)系如圖乙，金屬圓環(huán)與電容C、電阻及平行金屬板MN如圖甲連接，金屬圓環(huán)電阻為r0=2Ω，R1＝R3＝3Ω，R2＝R5＝2Ω，R4＝7Ω，緊靠MN的右側(cè)有一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接。一個絕緣帶電小球以初速度V0=4.0m/s從MN左側(cè)緊靠上極板（不接觸）水平飛入,從A點飛出電場速度恰好沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)u=0.50。（g取10m/s2，sin37°="0.60," cos37°="0.80)" ,
（1）平行金屬板MN兩端電壓是多少？
（2）為了讓小物塊不離開軌道，并且能夠滑回傾斜軌道AB，則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件？
（3）按照（2）的要求，小物塊進入軌道后可以有多少次通過圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計．整個裝置處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直導軌放在導軌上，如圖所示．由靜止釋放導體棒ab，求：
（1）導體棒ab可達的最大速度vm；
（2）導體棒ab的速度為v=vm/3時的加速度a；
（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，兩足夠長的光滑固定金屬導軌水平放置，相距為, 一理想電流表A與兩導軌相連，勻強磁場方向與導軌平面垂直，且豎直向下。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場左邊界處由靜止開始在水平恒力作用下向右運動。導體棒進入磁場后，流經(jīng)理想電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終與導軌保持垂直，不計導軌的電阻。求：
（1）該磁場磁感應強度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小；
（3）流經(jīng)電流表電流的最大值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導線與一個多匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向均勻變化的磁場，其磁通量的變化率為k，電阻R與金屬板連接，如圖所示。兩板間有一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g，則線圈中的磁感應強度B的變化情況和線圈的匝數(shù)n分別為（   ）
A．磁感應強度B豎直向上且正在增強，
B．磁感應強度B豎直向下且正在增強，
C．磁感應強度B豎直向上且正在減弱，
D．磁感應強度B豎直向下且正在減弱，

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（共16分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l為0.40m，電阻不計. 導軌所在平面與磁感慶強度B=5.0T的勻強磁場垂直。質(zhì)量m=6.0×10－2kg、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸。導軌兩端分別接有阻值均為3.0Ω的電阻R1和R2。重力加速度取10m/s2，且導軌足夠長，若使金屬桿ab從靜止開始下滑，求：
（1）桿下滑的最大速率vm；
（2）穩(wěn)定后整個電路耗電的總功率P；
（3）桿下滑速度穩(wěn)定之后電阻R2兩端的電壓U.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖8所示，每米電阻為lΩ的一段導線被彎成半徑r=lm的三段圓弧組成閉合回路．每段圓弧都是圓周，位于空間直角坐標系的不同平面內(nèi)：ab曲段位于．xoy平面內(nèi)，bc段位于yoz平面內(nèi)，ca段位于zox平面內(nèi)．空間內(nèi)存在著一個沿+x軸方向的磁場，其磁感應強度隨時間變化的關(guān)系式為Bt=0.7+0.6t(T)。則（）
A．導線中的感應電流大小是0.1A，方向是a→c→b→a
B．導線中的感應電流大小是0.1A，方向是a→b→c→a
C．導線中的感應電流大小是A，方向是a→c→b→a
D．導線中的感應電流大小是A，方向是a→b→c→a

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖2所示，一導體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心.環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直.導體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動，M端通過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸.在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，t＝0時恰好在圖示位置.規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向為正，圓環(huán)和導體桿的電阻忽略不計，則桿從t＝0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，電流隨ωt變化的圖象是圖3中的                                        (　　)

圖2


圖3

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界，磁場磁感應強度為B．從t＝0時刻開始，線框在一水平向右的拉力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場．圖乙為拉力F隨時間變化的圖象，圖象中的F0、t0均為已知量．則t＝t0時刻線框中電流I＝_________；t＝t0時刻線框的發(fā)熱功率P熱＝__________．

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