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（16分）如圖所示，兩根光滑的平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內，相距L=0.5m，導軌的左端用R=3的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=1的金屬桿ab，質量m=0.2kg，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求：

（1）桿能達到的最大速度多大?
（2）若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中，R上總共產(chǎn)生了10.2J的電熱，則此過程中金屬桿ab的位移多大?                                              
（3）接（2）問，此過程中流過電阻R的電量？經(jīng)歷的時間？
（1）  v=
（2）s=10m
（3）t =2.05s
（1）由題意得：, ,  v=……(4分)
（2）由     Q=3.4J........................(2分)
FS=， 代入得：s=10m............(4分)
（3）電量q=.............(3分)
該過程由動量定理：FLqBL=mv0   得t =2.05s................(3分)
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，正方形導線框abcd的質量為m、邊長為l，導線框的總電阻為R。導線框從垂直紙面向里的水平有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導線框始終在與磁場垂直的豎直平面內，cd邊保持水平。磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為l。已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。重力加速度為g。
（1）求cd邊剛進入磁場時導線框的速度大小。
（2）請證明：導線框的cd邊在磁場中運動的任意瞬間，導線框克服安培力做功的功率等于導線框消耗的電功率。
（3）求從導線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，導線框克服安培力所做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距L為0.5m，導軌左端連接一個2Ω的電阻R，將一根質量m為0.4 kg的金屬棒c d垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒的電阻r大小為0.5Ω，導軌的電阻不計，整個裝置放在磁感強度B為1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下，現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動．當棒的速度達到1 m/s時，拉力的功率為0.4w，此刻t＝0開始計時并保持拉力的功率恒定，經(jīng)一段時間金屬棒達到穩(wěn)定速度，在該段時間內電流通過電阻R做的功為1.2 J．試求：
（1）金屬棒的穩(wěn)定速度；
（2）金屬棒從開始計時直至達到穩(wěn)定速度所需的時間；
（3）在乙圖中畫出金屬棒所受拉力F隨時間t變化的大致圖象；
（4）從開始計時直至達到穩(wěn)定速度過程中，金屬棒的最大加速度為多大？并證明流過金屬棒的最大電量不會超過2.0C．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，勻強磁場方向垂直紙面向里，導體棒AB在金屬框上向右運動；以下說法正確的是
A．AB中無電流
B．AB中有電流，方向由A向B
C．AB中有電流，方向由B向A
D．AB中有電流，方向時而由A向B，時而由B向A

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在空中有一水平方向的勻強磁場區(qū)域，區(qū)域上下邊緣間距離為h，磁感應強度為B，有一寬度為b（b<h）、長度為L、電阻為R、質量為m的矩形導體線圈緊貼磁場區(qū)域上邊緣從靜止起豎直下落，當線圈的PQ邊到達磁場下邊緣時，恰好開始做勻速運動。求：
（1）線圈的M、N邊剛好進入磁場時，線圈的速度大小。
（2）線圈從開始下落到剛好完全進入磁場所經(jīng)歷的時間。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖 3-6-15 所示，質量為 m、邊長為 l 的正方形線框，在豎直平面內從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落.線框電阻為 R，勻強磁場的寬度為 H（l<H)，磁感應強度為 B.線框下落過程中 ab 邊始終與磁場邊界平行且水平.已知 ab 邊剛進入磁場和剛穿出磁場時線框都作減速運動，加速度大小都是g.求：

圖3-6-15
（1）ab 邊剛進入磁場與 ab 邊剛出磁場時的速度；
（2）線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量；
（3）cd 邊剛進入磁場時線框的速度.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，線圈面積S=1.414×10-2 m2，共20匝，總電阻r=0.8Ω，勻強磁場的磁感應強度B＝0.5T，線圈繞OO′軸以某一角速度勻速轉動時，標有“24V 30W” 的燈泡L正常
發(fā)光，則線圈轉動過程中產(chǎn)生的電動勢最大值為__________V，線圈轉動的角速度為__________rad/s．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，讓線圈由位置1通過一個勻強磁場的區(qū)域運動到位置2，且保持線圈平面與磁場方向垂直，下述說法中正確的是(    )
A．線圈加速進入勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應電流，感應電流越來越大
B．線圈勻速穿出勻強磁場區(qū)域的過程中，線圈中有感應電流，感應電流越來越大
C．整個線圈在勻強磁場中加速運動時，線圈中有感應電流，感應電流越來越大
D．整個線圈在勻強磁場中勻速運動時，線圈中有感應電流，感應電流是恒定的

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩個固定傾斜放置的光滑平行金屬導軌間距為L，電阻不計，導軌平面與水平方向的夾角為θ，導軌上端接入一內電阻可忽略的電源，電動勢為E。一粗細均勻的金屬棒電阻為R，質量為m。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?i>g，金屬棒水平放在導軌上且與導軌接觸良好，欲使金屬棒靜止在導軌上不動，則以下說法正確的是   （   ）
A．可加豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為
B．可加豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為
C．所加勻強磁場磁感應強度的最小值為
D．所加勻強磁場磁感應強度的最小值為

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