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    如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

    （1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；

    （2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

     

    【答案】

    （1）（2） 

    【解析】

    试题分析：（1）在轨道的最高点，根据牛顿定律

                  ①

    金属棒刚滑出磁场到最高点，根据机械能守恒

         ②

    由①②式代入数据解得

                        ③

    （2）对金属棒滑过磁场的过程中，根据能量关系

           ④

    对闭合回路，根据热量关系

                ⑤

    由④⑤式并代入数据得

                      ⑥

    考点：圆周运动；能的转化与守恒；导体切割磁感线时的感应电动势．

    点评：考查的问题较多，但多为基础知识的应用，掌握好法拉第电磁感应定律、安培力、圆周运动及电路的性质即可顺利求解．

     

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    （1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；

    （2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013·天津市十二区县重点学校高三毕业班一联，10题）（16分）如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

    （1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；

    （2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

     


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    科目：高中物理 来源：2013年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一）物理试卷（带解析） 题型：计算题

    如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

    （1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；
    （2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年天津市高三毕业班联考理综物理试卷（一）（解析版） 题型：计算题

    如图所示， 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨，导轨左端间接有阻值为=导线；导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距，电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域，离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点，运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求：

    （1）金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小；

    （2）金属棒滑过磁场区的过程中，导线中产生的热量。

     

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