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    如图所示，水平放置的金属细圆环半径为0.1m，竖直放置的金属细圆柱（其半径比0.1m小得多）的端面与金属圆环的上表面在同一平面内，圆柱的细轴通过圆环的中心O，将一质量和电阻均不计的导体棒一端固定一个质量为10g的金属小球，被圆环和细圆柱端面支撑，棒的一端有一小孔套在细轴O上，固定小球的一端可绕轴线沿圆环作圆周运动，小球与圆环的摩擦因素为0.1，圆环处于磁感应强度大小为4T、方向竖直向上的恒定磁场中，金属细圆柱与圆环之间连接如图电学元件，不计棒与轴及与细圆柱端面的摩擦，也不计细圆柱、圆环及感应电流产生的磁场，开始时S1断开，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

    （1）S1闭合，问沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒稳定后以角速度10rad/s匀速转动?
    （2）S1闭合稳定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不变，则至棒又稳定匀速转动的过程中，流经R3的电量是多少?
    （1）0.41N.      （2）
    （1）金属细圆柱产生的电动势为 
    对整个系统由功能关系得                   代入数据解得F="0.41N.   "
    （2）S­1闭合，S2拔到2位置，稳定后的金属细柱的解速度为ω′
    由对整个系统由功能关系得    代入数据解得ω′="ω=10rad/s   "
    S2拔1稳定后电容器两端的电压为 且上板带正电
    S2拔2稳定后电容器两端的电压为且上板带负电 
    ∴电容器上的电量变化为    ∴流过R3的电量为
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    相距为L=0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m=1.0kg的金属细杆ab．cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为R=1.0Ω。整个装置处于磁感应强度大小为B=0.50T，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力F与时间t的关系如图所示。g=10m/s2，求：
    （1）杆ab的加速度a和动摩擦因数μ；
    （2）杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间t0；


     
      （3）画出杆cd在整个运动过程中的加速度随时间变化a—t图像，要求标明坐标值（不要求写出推导过程）。

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图12.2-5，电阻不计的两条平行导轨间距为L,两端各接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器.导轨平面竖直放置在与之垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中金属杆ab长2L,a端与导轨绞接，其电阻不计.ab杆自竖直位置由静止开始绕a顺时针沿光滑的导轨平面倒下,当杆转过600角时角速度为ω,求整个倒下过程中通过R的电量.

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在图中，MON是光滑的裸导线围成的线框，∠MON=60°，线框处在水平面内且置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，裸导线ab与线框良好接触，接触点a、b与线框顶点O构成等边三角形，裸导线ab能在弹簧S的作用下沿线框匀速向左移动，运动到顶点O以后继续在光滑绝缘导轨上向左运动（绝缘导轨与光滑的裸导线围成的线框在同一水平面内，且光滑连接）；已知弹簧的平衡位置在O点，导线的初始位置处在弹簧的弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，导线MON与ab单位长度的电阻均为r，裸导线ab的质量为m.

    （1）求ab向左做匀速运动的速度v.
    （2）从裸导线ab第一次运动到顶点O
    开始计算，直到裸导线静止，电路中所
    产生的焦耳热Q是多少?

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，两足够长的直平行水平导轨相距＝1．0，导轨左边连接阻值＝15的电阻，导轨上放置着、两金属捧，棒质量＝0．75kg、电阻＝10，棒质量＝0．25、电阻＝10，两金属棒与导轨垂直，两棒靠得很近，之间用长为＝4．0m的绝缘轻绳相连，整个装置置于磁感应强度大小B＝1．0T、方向竖直向下的匀强磁场中。从＝0开始对棒施加水平向右的拉力，使棒由静止开始以＝2．0／s2的加速度做匀加速运动，=2．0s时撤去拉力。已知棒右边的导轨是光滑的，轻绳绷紧前棒静止不动，轻绳绷紧后，两棒以相同速度运动直至停止。导轨电阻不计。求：
    （1）拉力随时间变化的关系式；
    （2）轻绳绷紧后，电阻R上产生的焦耳热；

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求： 
    (1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2； 
    (2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1； 
    (3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，矩形裸导线框abcd的长边长度为2L，短边的长度为L，在两短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x=0处，从t=0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x=0处匀加速运动到x =2L处。则导休棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过电阻R的电量为（ ）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，间距为20cm的平行金属光滑导轨水平放置在匀强磁场中，导轨平面与磁感线垂直，和导轨相连的电阻，导体棒ab跨接在导轨上，且与导轨垂直，ab棒的电阻，ab棒受外力作用，以2.5cm/s的速度向右匀速运动，在运动过程中，电流表示数为0.10A，电流方向如图所示．

    (1)求外力及外力的功率．
    (2)判断匀强磁场磁感线方向及计算磁感强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，两根平行金属导轨间的距离为0.4m，导轨平面与水平面的夹角为30°．磁感强度为0.5T的匀强磁场垂直于导轨平面斜向上，两根电阻均为1、重均为0.1N的金属杆ab、cd水平地放在导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为0.3，导轨的电阻可以忽略．为使ab杆能静止在滑轨上，必须使cd杆以多大的速率沿斜面向上运动?

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