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    （11分）如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直。导轨宽度为L，右端接有电阻R。MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现给金属棒一水平初速度v0，使它沿导轨向左运动。已知金属棒停止运动时位移为s。求：
    （1）金属棒速度为v时的加速度为多大？
    （2）金属棒运动过程中通过电阻R的电量q；
    （3）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q。
    （1）
    （2）
    （3）
    （1）金属棒速度为v时感应电动势E=BLv  （1分）
    感应电流为  （1分）
    金属棒所受安培力  （1分）
    金属棒在摩擦力和安培力的作用下做减速运动，由牛顿第二定律得  （2分）
    解得  （1分）
    （2）整个运动过程中通过电阻R的电量为
       （2分）
    （3）根据能量守恒定律得，回路产生的焦耳热为（3分）
    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：计算题

    如图12-16所示，横截面为矩形的管道中，充满了水银，管道的上下两壁为绝缘板，前后两壁为导体板（图中斜线部分），两导体板被一导线cd短路。管道的高度为a，宽度为b，长度为L。当加在管道两端截面上的压强差为P，水银沿管道方向自左向右流动时，作用在这段水银上的粘滞阻力f与速度成正比，即：f=kv.

    (1)水银的稳定流速v1为多大？
    (2)将管道置于一匀强磁场中，磁场与绝缘壁垂直，磁感应强度为B，方向向上，此时水银的稳定流速v2又是多大?(已知水银的电阻率为ρ，磁场只存在于管道所在的区域，不考虑管道两端之外水银对电路的影响。)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图12-73所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L，导轨平面与水平面间夹角为θ，上端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度为B.有一质量为m、电阻为2R的金属棒MN与导轨垂直，以某一初速沿导轨向上运动，金属棒和导轨接触良好，上升的最大高度为h，在此过程中阻值为R 的电阻上产生的焦耳热为Q.求：在金属棒运动过程中整个回路的最大热功率.

    图12-73

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （10分）如图所示，在MN边界的右侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间均匀增加，B随时间的变化率△B/△t=40T/s，有一正方形金属框abcd垂直磁场固定放置，一半位于磁场中，正方形金属框每一条边的边长L为10cm，每边的电阻R为1Ω，已知ab边中的感应电流方向由a向b，求：

    （1）B的方向；
    （2）金属框中的电流为多大
    （3）db两端的电压Udb多大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，蹄形磁铁和闭合线圈abcd在同一竖直平面内，且都能绕它们公共的竖直中心轴旋转；在外力作用下使磁铁逆时针旋转（从上向下看），则线圈abcd（从上向下看）将（     ）
    A．不动B．顺时针旋转
    C．逆时针旋转D．无法判断

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，MN和PQ是竖直放置相距1m为的滑平行金属导轨(导轨足够长，电阻不计)，其上方连有＝9Ω的电阻和两块水平放置相距d＝20cm的平行金属板A．C，金属板长1m，将整个装置放置在图示的匀强磁场区域，磁感强度B＝1T，现使电阻＝1Ω的金属棒ab与导轨MN、PQ接触，并由静止释放，当其下落h＝10m时恰能匀速运动(运动中ab棒始终保持水平状态，且与导轨接触良好)．此时，将一质量＝0.45g，带电量q＝1.0×的微粒放置在A．C金属板的正中央，恰好静止．g＝10m/).求：

    (1)微粒带何种电荷？ab棒的质量是多少？
    (2)金属棒自静止释放到刚好匀速运动的过程中，电路中释放多少热量？
    (3)若使微粒突然获得竖直向下的初速度，但运动过程中不能碰到金属板，对初速度有何要求？该微粒发生大小为的位移时，需多长时间？
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    有一足够长的平行金属导轨，电阻不计，导轨光滑，间距l＝2m，导轨沿与水平方向成θ＝度倾斜放置，在底部连接有一个阻值为R＝3Ω的电阻．现将一个长为2m，质量m＝0.2kg，电阻r＝2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下，经过一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中，如图所示．磁场上部有边界，下部无边界，磁感强度B＝0.5T．金属棒进入磁场后又运动了＝30m后开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内，电阻R上产生了Q＝36J的热量，取g＝10m/．求：

    (1)金属棒进入磁场后速度v＝15m/s时的加速度a的大小及方向
    (2)磁场的上部边界距导轨顶部的距离s．
     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    用均匀的金属丝绕成的长方形线框ABCD，AB=CD=30厘米，AC=CD=10厘米，线框可以绕AB、CD边上的O、O′轴以角速度ω=200弧度/秒匀速转动，并且使线框的一部分处在大小为1特的有界匀强磁场中，O、O′恰在磁场边界上，AO=CO′=20厘米，初始时，线框的1/3处于磁场中且其平面垂直于磁场，如图，以O点电势高于O′点时为正，在U-t坐标系中作出OO′间电压随时间变化的关系图(两个周期)，并注明必要的坐标值及其计算过程.

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    N匝矩形线圈abcd，长L1，宽L2，总电阻为r．线圈通过滑环M，N及电刷P，Q与阻值为R的电阻及电流表组成闭合电路．线圈处在磁感强度为B的匀强磁场中，转轴OO'通过ad边和bc边的中点并与磁场方向垂直．线圈以角速度ω匀速转动，求：

    (1)．线圈转到图示位置时，ab边产生的感应电动势E1．
    (2)．线圈转动过程中，电流表的示数．
     

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