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如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:

(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;

(2)作用在导体棒上的拉力的大小;

(3)当导体棒移动30cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量。

(1)感应电动势为 E=BLv=1.0V

感应电流为  =1.0 A

(2)导体棒匀速运动,安培力与拉力平衡

即有F=BIL=0.1N

(3) 导体棒移动30cm的时间为  = 0.03s 

根据焦耳定律, Q1 = I2R t = 0.03J  (或Q1=Fs=0.03J)

根据能量守恒, Q2== 0.5J

电阻R上产生的热量   Q = Q1+Q2 = 0.53 J


解析:

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=10 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:

(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;

(2)作用在导体棒上的拉力的大小;

(3)当导体棒移动30cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为v = 5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:

(1)在闭合回路中产生感应电流的大小I

(2)作用在导体棒上拉力的大小F

(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年福建省泉州一中高二下学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,宽度为L=0.20 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B="0.50" T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v="10" m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:

(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;
(2)作用在导体棒上的拉力的大小;

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年北京市丰台区高三第一学期期末考试物理试卷 题型:计算题

如图所示,宽度为L=0.40 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.40 T。一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,运动速度v=0.50 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:

(1)在闭合回路中产生的感应电流的大小;

(2)作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率;

(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个运动过程中电阻R上产生的热量。

 

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科目:高中物理 来源:2012届度北京市石景山区高三上学期期末考试物理卷 题型:计算题

如图所示,宽度为L=0.2 m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=1.0Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 0.2 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒沿导轨向右匀速运动,速度为v = 5.0 m/s,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求:

(1)在闭合回路中产生感应电流的大小I

(2)作用在导体棒上拉力的大小F

(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q

 

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