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如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.50 m，導(dǎo)軌上端接有電阻R=0.08，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)有虛線所示的水平上邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T，方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。電阻r=0.20的金屬桿MN，從靜止開始沿著金屬軌下落，下落一定高度后以v=2.5 m/s的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿下落過程中始終軌垂直且接觸良好。已知重力加速度g=10 m/s2，不計(jì)空氣阻力。
（1）求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過電阻R的電流大小；
（2）求金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)M、N兩端的電壓；
（3）若金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)，則在勻速下落過程中每秒鐘有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能？
解：（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Blυ
根據(jù)閉合電路歐姆定律：通過電阻R的電流大小=0.5 A
（2）M、N兩端電壓為路端電壓，則=0.4 V
（3）每秒鐘重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能=0.25 J
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?青島二模）如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的金屬軌道固定于水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)；一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計(jì)．導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻．軌道平面上有n段豎直向下的寬度為a、間距為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（a＞b），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．金屬棒初始位于OO′處，與第一段磁場(chǎng)相距2a．求：
（1）若金屬棒有向右的初速度v0，為使金屬棒保持v0的速度一直向右穿過各磁場(chǎng)，需對(duì)金屬棒施加水平向右的拉力．求金屬棒不在磁場(chǎng)中時(shí)受到的拉力F1，和在磁場(chǎng)中時(shí)受到的拉力F2的大小；
（2）在（1）的情況下，求金屬棒從OO′開始運(yùn)動(dòng)到剛離開第n段磁場(chǎng)過程中，拉力所做的功；
（3）若金屬棒初速度為零，現(xiàn)對(duì)其施以水平向右的恒定拉力F，使棒進(jìn)入各磁場(chǎng)的速度都相同，求金屬棒從OO′開始運(yùn)動(dòng)到剛離開第n段磁場(chǎng)整個(gè)過程中導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為L(zhǎng)，傾角為θ，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，整個(gè)導(dǎo)軌處在一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻為R的金屬桿ab與軌道垂直放于導(dǎo)電軌道上靜止，軌道的摩擦和電阻不計(jì)，要使ab桿靜止，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)多大？（設(shè)金屬桿的質(zhì)量為m）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩根相距為L(zhǎng)的金屬軌道固定于水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻． 有n段豎直向下寬度為a的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，相鄰磁場(chǎng)區(qū)的間距為b（a＞b）．金屬棒初始位于OO′處，與第一段磁場(chǎng)相距2a．若金屬棒初速為零，現(xiàn)對(duì)棒施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿過各段磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)金屬棒穿過各寬為b的非磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間相同．
精英家教網(wǎng)
求（1）金屬棒進(jìn)入第一段磁場(chǎng)時(shí)的速度和此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)金屬棒的作用力．
（2）在金屬棒從進(jìn)入第一段磁場(chǎng)到從第n段磁場(chǎng)穿出的過程中，導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根水平放置的相互平行的金屬導(dǎo)軌ab、cd，表面光滑，處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放在上面，以速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)，欲使棒PQ停下來，下面的措施可行的是（導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，棒PQ有電阻）（　�。�
A、在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根同樣的金屬棒B、在PQ右側(cè)垂直于導(dǎo)軌再放上一根質(zhì)量和電阻均比棒PQ大的多的金屬棒C、將導(dǎo)軌的a、c兩端用導(dǎo)線連接起來D、將導(dǎo)軌的a、c兩端和b、d兩端分別用導(dǎo)線連接起來

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距為d，所在的平面傾角為θ，導(dǎo)軌上放著一根長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab棒與導(dǎo)軌平面和水平面的交線平行．在整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab在磁場(chǎng)中始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則金屬棒ab中的電流大小為
 
．其方向
 
（填“由a到b”或“由b到a”）

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