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如图所示,两根电阻不计,间距为的平行金属导轨,一端接有阻值为R的电阻,导轨上垂直搁置一根质量为m.电阻为r的金属棒,整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中.现给金属棒施一冲量,使它以初速向左滑行.设棒与导轨间的动摩擦因数为,金属棒从开始运动到停止的整个过程中,通过电阻R的电量为q.求:(导轨足够长)
 (1)金属棒沿导轨滑行的距离;
(2)在运动的整个过程中消耗的电能.
1)设滑行的距离为L
由法拉第电磁感应有  ①(2分)
  而由电流定义有            ②(2分)
  由闭合电路的欧姆定律得       ③(2分)
   由①②③解得 得  ④(2分)
  (2)由功能原理得   ⑤(3分)
         而   ⑥(3分)
        ∴    ⑦(2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,虚线MN、PQ之间存在宽度为a,磁感应强度大小为B的匀强磁场区域,方向垂直纸面向里。现用长度为4a,电阻为R的长直导线做成四边形导线框,让导线框以恒定速度v垂直于磁场方向从左边界进入并穿出磁场。设,则导线框在穿越磁场中的过程,感应电流I随时间t变化的图像不可能是 ( )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,质量m=6.0×10-3kg,边长L=0.20m,电阻R=1.0欧的正方形单匝金属线框abcd,置于倾角30°的绝缘斜面上,ab边沿着水平方向,线框的下半部分处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化,线框在斜面上始终保持静止,g=10,求

(1)在2.0×10-2s~4.0×10-2s时间内线框中产生感应电流的大小
(2)在t=3.0×10-2s时间内线框受到斜面的摩擦力的大小和方向。
(3)一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,外力F使金属杆ab在匀强磁场中沿光滑水平金属导轨作匀速运动,除电阻R外,其它电阻均忽略。若下列各种情况中杆ab都能保持匀速运动状态,则(    )
A.当F一定时,R减小为原来的一半,则F的功率也减小为原来的一半。
B.当F一定时,为使杆的速度增大为原来的2倍,必须使R也增大为原来的2倍。
C.当F的功率一定时,要使F能增大为原来的2倍,应使R减小为原来的一半。
D.若R不变,当F增大为原来的2倍时,杆的速度也应增大到原来的2倍。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,粗糙的平行金属导轨倾斜放置,导轨电阻不计,顶端QQ′之间连接一个阻值为R的电阻和开关S,底端PP′处有一小段水平轨道相连,匀强磁场B垂直于导轨平面。断开开关S,将一根质量为m、长为l的金属棒从AA′处静止开始滑下,落在水平面上的FF′处;闭合开关S,将金属棒仍从AA′处静止开始滑下,落在水平面上的EE′处;开关S仍闭合,金属棒从CC′处静止开始滑下,仍落在水平面上的EE′处。(忽略金属棒经过PP′处的能量损失)测得相关数据如图所示,下列说法正确的是           (   )
A.S断开时,金属板沿斜面下滑的加速度
B.
C.电阻R上产生的热量
D.CC′一定在AA′的上方

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计),磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦.从静止释放后ab保持水平而下滑。说明导体棒的运动性质,试求最大加速度a和导体棒下滑的最大速度vm.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图A、B是两个完全相同的线圈,在距地面同一高度处由静止同时释放,M、N是两个完全相同的匀强磁场M距地面的高度比B高些,线圈下落过程中线圈平面始终与磁场方向垂直,则:(     )

A、A落地时速度大          B、B落地时速度大
C、落地时速度一样大        D、都有可能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1 5分)如图所示,abcd一个边长为L,电阻为R的正方形金属线框,从图示位置自由下落,下落L后开始进入宽度也为L、磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场且恰好匀速下落。磁场的正下方2L处还有一个宽度未知、磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外的水平条形有界匀强磁场(如图),金属线框abcd穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动。已知线框在穿过磁场的过程中产生的电能全部转化为焦耳热。求:

(1)未知磁场的磁感应强度大小;
(2)线框在穿过这两个磁场的过程中产生的总焦耳热;
(3)定性画出线框中的电流 I 随线框下落的高度h变化的I--h图象(规定顺时针方向为电流正方向)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示正方形金属线框abcd,边长L=2.5m、质量m=0.5kg、各边电阻均为1Ω。其水平放置在光滑绝缘的水平面上,它的ab边与竖直向上的匀强磁场边界MN重合,磁场的磁感应强度B=0.8T。现在水平拉力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框的速度随时间变化的图象vtt如乙图所示,在金属线框被拉出磁场的过程中。求:
(1)4s末线框cd边的电压大小;
(2)4s末水平拉力F的大小;
(3)已知在这5s内拉力F做功1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?

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