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    （12分）如图13所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）。问：
    （1）ab棒达到的稳定速度多大？
    （2）ab棒从静止开始到稳定速度所经历时间是多少？
    （1）
    （2）
    （1）      … ①      （1分）
       … ②      （1分）      … ③        （1分）
    棒稳定时：   … ④     （1分）
    由①②③④联立解得        （2分）
    （2）由能量守恒得：     ①            (2分)

                ②    (2分)
    （直接写出得出②式亦可得分）
    由①②联立解得：                     (2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

    （20分）如图所示，在距离水平地面的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T。正方形线框的边长=0.2m、质量m=0.1kg，R=0.08Ω，物体A的质量M=0.2kg。开始时线框的边在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置将A从静止释放。一段时间后线框进入磁场运动。当线框的边进入磁场时物体A恰好落地，此时轻绳与物体A分离，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面，g取10m/s2。求：

    （1）线框从开始运动到最高点所用的时间；
    （2）线框落地时的速度大小；
    （3）线框进入和离开磁场的整个过程中线框产生的热量。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图，水平桌面上固定的矩形裸导线框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处以加速度a匀加速运动到x=2L处。则导体棒MN从x=0处运动到x=2L处的过程中通过导体棒的电量为          ，拉力F关于x（x﹤2L）的表达式为F=            。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一半径r=10cm，电阻R=0.01Ω，质量m=0.02Kg的金属圆环以v0=10m/s的速度向一面积足够大，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场滑去，当圆环刚好有一半进入磁场时圆环的加速度为a=40m/s2,求此过程圆环增加的内能。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （14分）如图所示，倾角q=30°、宽度L=1.0m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1.0T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，现用一平行导轨的牵引力牵引一根质量m=0.20kg、电阻R=1.0、垂直导轨的金属棒ab，由静止沿导轨向上移动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦）。若牵引力功率恒为72W，经时间t=2.0s达到稳定速度，此过程金属棒向前滑行的位移S=4.0m。求金属棒的稳定速度及此过程金属棒上产生的热量（结果保留两位有效数字）。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，M＞m，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图4－93所示，整个装置处在一个与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B．若金属杆ab正好匀速向下运动，求其运动的速度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图12-17所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入匀强磁场，当下边进入磁场时，由于磁场力的作用，线圈正好作匀速运动。

    （1）求匀强磁场的磁感应强度B。
    （2）如果线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s，求磁场区域的高度h2.
    （3）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向。
    （4）从线圈的下边进入磁场开始到线圈下边离开磁场的时间内，在线圈中产生的焦耳热是多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    经过研究发现，通常情况下南极附近的地磁场可作为匀强磁场看待。由于海流的影响，南极澳大利亚的戴维斯站在某段时间内不能得到常备物资，我国南极中山站及时提供了援助。在援助行动中，汽车由中山站出发驶往戴维斯站的某一段时间内，汽车在平整的冰面上匀速行驶，则在该段时间内，汽车后轮金属轮轴左右两端间的自由电荷(    )
    A．将持续地从左向右运动
    B．将持续地从右向左运动
    C．正电荷持续地从左向右运动，负电荷持续地从右向左运动
    D．不会发生持续的定向运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示,M,N及M',N'是两组平行的光滑金属导轨,都水平放置,M,N在M',N'的上方,二者如图所示连接着,间距分别为d及d/3.空间有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小是B．A．b是两根质量都是m,长度、电阻都相同的金属棒,分别放在两导轨上,并都与导轨垂直,其中a棒用两条长为l的细线悬挂在支架上,线伸直且棒与导轨接触良好．现将a棒向右拉,使两线伸直且处于水平位置,从静止释放,a摆下与导轨接触后继续向左摆动,至最大高度时用手接住,此时线与竖直方向的夹角为60°．求

    (1)当a离开导轨后,b棒的运动速度大小及方向．
    (2)若导轨电阻不计,由于电磁辐射而损耗的能量可以完全忽略,求b棒上生成的焦耳热．
     

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