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如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2)求:

⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率。
(1)2.5m/s(2)2.5W

试题分析:(1) mgsin =F=BIL           ①
其中I=      ②
由①②解得=2.5m/s
(2) 根据公式可得=2.5W
点评:安培力是此类型题目的关键,需要先受力分析,根据共点力平衡或者牛顿第二定律求解安培力
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,边长为L的正方形线圈abcd,其匝数为n,总电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始,以角速度ω绕OO′轴匀速转动,则以下判断中正确的是

A.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e=nBL2ωsinωt
B.在t=时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,此时磁通量随时间变化最快
C.从t=0时刻到t=时刻,电阻R上产生的热量为Q=n2B2L4πωR/16(R+r)2
D.从t=0时刻到t=时刻,通过R的电荷量q=BL2/2R

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如下图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.质量为m、电阻不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升,上升高度为h.则在此过程中,以下错误的是(   )
A.作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零
B.恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
C.恒力F和安培力的合力所做的功等于零
D.恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场和宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是
A.当ab边刚好越过JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如右图所示,a、b是同种材料(非超导材料)制成的等长导体棒,静止于水平面内足够长的光滑水平导轨上,b的质量是a的2倍,匀强磁场垂直于纸面向里.若给a 4.5 J的初动能使之向左运动,最后a、b速度相同且均为a初速度的,不计导轨的电阻,则整个过程中a棒产生的热量最大值为(  )
A.2 JB.1.5 J
C.3 JD.4.5 J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻,将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R外其余电阻不计,现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则(     )
A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
B.金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大
C.金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反
D.金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

MN与PQ为足够长的光滑金属导轨,相距L=0.5m,导轨与水平方向成θ=30°
放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T,方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放
置于导轨上(与导轨垂直),质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg,ab、cd的总电阻为R=0.2Ω
(导轨电阻不计)。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时,


(1)当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时,cd棒所受安培力的大小和方向。
(2)cd棒运动时能达到的最大速度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽度L=0.2m、足够长的平行光滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上,导轨所在空间存在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场,磁场方向跟导轨所在平面垂直.一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好,且可自由滑动,导体棒的电阻值R=l.5Ω,其他电阻均可忽略不计.电源电动势E=3.0V,内阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2.当S1闭合,S2断开时,导体棒恰好静止不动.
(1)求S1闭合,S2断开时,导体棒所受安培力的大小;
(2)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求当导体棒的加速度a=5.0m/s2时,导体棒产生的感应电动势大小;
(3)将S1断开,S2闭合,使导体棒由静止开始运动,求导体棒运动的最大速度的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出.左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是(  )
A.当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点
B.当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势
C.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点
D.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点

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