[题目]如图(甲)所示.M1M4.N1N4为平行放置的水平金属轨道.M4P.N4Q为相同半径.平行放置的竖直半圆形金属轨道.M4.N4为切点.P.Q为半圆轨道的最高点.轨道间距L=1.0m.圆轨道半径r=0.32m.整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻．M1M2N2N1.M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ.Ⅱ.两区域宽度 d=0.5m.两区域之间的距离s=1.0m,区域Ⅰ内分布着� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图（甲）所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4P、N4Q为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道，M4、N4为切点，P、Q为半圆轨道的最高点，轨道间距L=1.0m，圆轨道半径r=0.32m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻．M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为B1的正方向；区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2，方向竖直向上．两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2，M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑．质量m=0.1kg，电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F拉动下，从M2N2处由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点PQ处．若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直，g取10m/s2 求：

（1）水平恒力F的大小；

（2）CD棒在直轨道上运动过程中电阻R上产生的热量Q．

【答案】（1）1.0N；（2）0.01J．

【解析】

（1）CD棒在PQ处：mg＝m-----------①
设CD棒在匀强磁场区速度为v，则mv2＝mg2r+mvp2----------②
CD棒在恒力F作用下Fsμmgs＝mv2----③
由①②③得：F=1.0N----④
（2）棒在直轨道上运动，产生感应电流时间t1＝--------⑤
感应电动势------⑥
I＝---⑦
QE＝I2Rt1------⑧
由⑤⑥⑦⑧得QE=0.01J-------⑨

练习册系列答案

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A. 小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大

B. 小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直减小

C. 电场强度的大小

D. 小环在A点时受到大环对它的弹力大小

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（1）金属棒匀速运动时的速度；

（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R1上产生的焦耳热．

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