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如图所示,光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计).求:(1)在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向;(2)棒ab在离开磁场右边界时的速度;(3)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能.

(1)流过电阻R的电流方向由M指向P

(2)ab棒离开磁场右边界前做匀速运动,设速度为vm,则:

                                                 

对ab棒匀速运动有平衡条件得    =0                            

                                                

(3)对ab棒从启动到离开磁场右界,由能量守恒可得:

                                              

得:  

                            

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑平行的金属导轨MN和PQ,间距为L,与水平面之间的夹角α,匀强磁场磁感应强度为B,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值为R的电阻,电阻为r、质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,其它电阻不计,若给金属杆ab平行斜面向上以速度v0,使之沿斜面开始运动,上升的最大高度为h,经过一段时间金属棒ab又回到出发点,则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑平行的金属导轨MN和PQ,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其它电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,用变力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,若金属杆ab以恒定加速度a=2m/s2,由静止开始做匀变速运动,则:(g=10m/s2
(1)在5s内平均感应电动势是多少?
(2)第5s末,回路中的电流多大?
(3)第5s末,作用在ab杆上的外力F多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,光滑平行的水平金属导轨MNPQ相距L,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场,磁感强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0.现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计).求:
(1)在图中标出当棒ab进入磁场后流过电阻R的电流方向;
(2)棒ab在离开磁场右边界时的速度;
(3)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?南通二模)如图所示,光滑平行的长金属导轨固定在水平面上,相距L=1m,左端连接R=2Ω电阻,一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体棒MN垂直放置在两平行金属导轨上,彼此电接触良好,导轨的电阻不计.在两导轨间有这样的磁场:0≤x≤0.5m区间,磁场方向竖直向下,磁感应强度B大小随x变化关系是B=0.6sin
πx2xn
(T)
,x0=0.5m;0.5m<x≤1m区间,磁场方向竖直向上,两区域磁感应强度大小关于直线x=0.5m对称.
(1)导体棒在水平向右的拉力F作用下,以速度v0=1m/s匀速穿过磁场区,求此过程中感应电流的最大值Im
(2)在(1)的情况下,求棒穿过磁场过程中拉力做的功W以及电阻R上产生的热量QR
(3)若只给棒一个向右的初速度从O点进入磁场并最终穿出磁场区,它经过x=0.75m点时速度v=5m/s,求棒经过该点时的加速度a.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?重庆模拟)如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ相距L=0.8m,其框架平面与水平面成.θ=30°,在M点和P点间接一个阻值为R=1.80Ω的电阻,在两一导轨间矩形区域00101′0′内有垂直导轨平面向下、宽为d=0.6m的匀强磁场,磁感应强度为B=lT.一质量为m=0.16kg、电阻为r=0.2Ω的导体棒ab,垂直搁置于导轨上,与磁场上边界相距d0=0.4m,现使它由静止开始运动,在棒ab离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计,g=l0m/s2)求:
(1)棒ab在进人磁场上边界时的速度;
(2)棒ab在磁场中作匀速运动时产生的感应电动势;
(3)棒ab通过磁场区域过程中整个电路所产生的热量.

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