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兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導軌之間有相同的動摩擦因數(shù)μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R.整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中．當ab桿在平行于水平導軌的拉力作用下沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運動．設運動過程中金屬細桿ab、cd與導軌接觸良好，重力加速度為g.求

(1)ab桿勻速運動的速度v₁；

(2)ab桿所受拉力F；

(3)ab桿以v₁勻速運動時，cd桿以v₂(v₂已知)勻速運動，則在cd桿向下運動h過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

解析：(1)ab桿向右運動時，ab桿中產(chǎn)生的感應電動勢為E＝BLv₁(2分)

cd桿受到的安培力方向水平向右(1分)

安培力大小為F_安＝BIL＝BL＝①　(2分)

cd桿向下勻速運動，有mg＝μF_安②　(2分)

解①、②兩式，ab桿勻速運動的速度為

v₁＝.③　(1分)

(2)ab桿所受拉力

F＝F_安＋μmg＝＋μmg＝mg(2分)

(3)設cd桿以v₂速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s距離，

＝＝t，所以s＝(2分)

整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功

Q＝F_安s＝＝·＝.(2分)

答案：(1)　(2)mg　(3)

練習冊系列答案

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A．合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅

B．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅

C．合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時熄滅

D．合上開關(guān)，a、b同時亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅

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一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向為正，在磁場中有一細金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖甲所示．現(xiàn)令磁感應強度B隨時間t變化，先按圖乙中所示的Oa圖線變化，后來又按圖線bc和cd變化，令E₁、E₂、E₃分別表示這三段變化過程中感應電動勢的大小，I₁、I₂、I₃分別表示對應的感應電流，則(　　)

A．E₁>E₂，I₁沿逆時針方向，I₂沿順時針方向

B．E₁<E₂，I₁沿逆時針方向，I₂沿順時針方向

C．E₁<E₂，I₁沿順時針方向，I₂沿逆時針方向

D．E₂>E₃，I₂沿順時針方向，I₃沿順時針方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在一個光滑金屬框架上垂直放置一根長l＝0.4 m的金屬棒ab，其電阻r＝0.1 Ω，框架左端的電阻R＝0.4 Ω.垂直框面的勻強磁場的磁感應強度B＝0.1 T．當用外力使棒ab以速度v＝5 m/s右移時，ab棒中產(chǎn)生的感應電動勢E＝______，通過ab棒的電流I＝______，ab兩端的電勢差U_ab＝________，在電阻R上消耗的功率P_R＝______，在ab棒上消耗的發(fā)熱功率P_r＝______，切割磁感線運動中產(chǎn)生的電功率P＝______．