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    如图所示，两根不计电阻的光滑金属导轨MN与PQ固定在水平面内，MN是直导轨，PQ的PQ1段、Q2Q3段是直导轨、Q1Q2段是曲线导轨，MN、PQ1、Q2Q3相互平行，M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻。质量m=1.0kg、不计电阻的金属棒在导轨上滑动时始终垂直于MN。整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。金属棒处于位置（I）时，给金属棒一向右的初速度v1=4m/s，同时加一恒定的水平向右的外力F1，使金属棒向右做a=1m/s2匀减速运动；当金属棒运动到位置(Ⅱ)时，外力方向不变，改变大小，使金属棒向右做匀速直线运动2s到达位置(Ⅲ)。已知金属棒在位置(I)时，与MN、Q1Q2相接触于a、b两点，a、b的间距L1=1m；金属棒在位置(Ⅱ)时，棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点；位置（I）到位置(Ⅱ)的距离为7.5m。求：

    （1）从位置（I）到位置(Ⅱ)过程中的F1大小；
    （2）c、d两点间的距离L2；
    （3）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q。

    （1）（2）2m（3）38J

    解析试题分析：（1）FA-F1=ma
    （4分）
    (2) 
     （2分）
    因为整个过程金属杆做匀变速运动，所以安培力不变

     （2分） 
    （3）金属棒在位置(Ⅱ) 到达位置(Ⅲ)过程中，外力
     （2分）
    根据动能定理得：


        （4分）
    考点：导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；
    点评：本题是抓住匀减速运动的特点：合力一定，加速度一定，分析棒的受力情况，同时，要掌握安培力的经验公式，从力和能两个方面研究本题．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    （1）EF杆不动，MN杆以0.1m/s的速度向上运动时，杆MN两端哪端的电势高？MN两端电势差为多大？
    （2）当MN杆和EF杆的质量均为m=10-2kg．MN杆须有多大的速度向上运动时，EF杆将开始向上运动？此时拉力的功率为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    ，整个过程中通过电阻R1的电量为
     
    ．（已知重力加速度为g）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?淮安模拟）如图所示，两根等高光滑的
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    圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg．整个过程中金属棒与导轨电接触良好，求：
    （1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流．
    （2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量．
    （3）若棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距0.3m，导轨左端PQ间用电阻R=0.2Ω相连接，导轨电阻不计，导轨上停放着一金属杆MN，杆的电阻为0.1Ω，质量为0.1kg，始终与导轨保持良好接触，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感强度为0.5T．现对金属杆施加适当的水平力，使杆由静止开始沿导轨匀加速运动，问：
    （1）要使P点电势高于Q点电势，杆应向哪个方向运动？
    （2）当金属杆的速度v=2m/s时，电阻R上消耗的电功率多大？
    （3）要使电阻R上的电压每秒均匀增加0.05V，杆的加速度a应为多大？

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    （1）棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流．

    （2）棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量．

    （3）若棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？

     

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