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如图甲所示,不计电阻的光滑导体框架水平放置,框架中间区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=1T。有一导体棒AC横放在框架上,其质量为m=0.1 kg,电阻为R=4Ω,现用足够长的轻绳拴住导体棒,轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连。物体D的质量为M=0.3 kg,电动机内阻为r=1Ω。接通电路后,电压表的读数恒为U=8 V, 电流表的读数恒为I=l A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动;其运动情况如图乙所示,t=1.0s时,导体棒开始匀速运动。(取g=10 m/s2)试求:

(1)根据图乙求金属棒最终匀速运动的速度;

(2)匀强磁场的宽度L

(3)导体棒在变速运动阶段产生的热量。

(19分)
解:(1)vDs/Dt=2 m/s (5分)
(2)IUMgvI2rB2L2v/R (4分)
L==1 m (3分)
(3)IUtMgh+(Mmv2I2rtQ (4分)
Q=3.8 J (3分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=l m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO'下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.25kg、电阻r=1Ω的金属杆ab,从OO'上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图象如图乙所示,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)金属杆ab刚进入磁场时的速度大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)杆在磁场中下落0.2s的过程中电阻R产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,不计电阻的“U”形光滑导体框架水平放置,框架中间区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,有一导体杆AC横放在框架上,其质量为m=0.10kg,电阻为R=4.0Ω.现用细绳栓住导体杆,细绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连,物体D的质量为M=0.30kg,电动机的内阻为r=1.0Ω.接通电路后,电压表的示数恒为U=8.0V,电流表的示数恒为I=1.0A,电动机牵引原来静止的导体杆AC平行于EF向右运动,其运动的位移-时间图象如图乙所示.取g=10m/s2.求:匀强磁场的宽度;

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?济南一模)如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻r=1Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的vt图象如图乙所示.(取g=10m/s2)求:
(1)磁感应强度B
(2)杆在磁场中下落0.1s的过程中电阻R产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图甲所示,不计电阻的光滑导体框架水平放置,框架中间区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=1T.有一导体棒AC横放在框架上,其质量为m=0.1kg,电阻为R=4Ω,现用轻绳拴住导体棒,轻绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上,另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连.物体D的质量为M=0.3kg,电动机内阻为r=1Ω.接通电路后,电压表的读数恒为U=8V,电流表的读数恒为I=l A,电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于时EF向右运动;其运动情况如图乙所示.(取g=10m/s2)试求:
(1)根据图乙简述金属杆的运动情况;
(2)金属棒匀速运动的速度;
(3)匀强磁场的宽度;
(4)导体棒在变速运动阶段产生的热量.
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年云南省昆明三中、滇池中学高二下学期期中考试(滇中)物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3 Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场,现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g=10 m/s2).求:

(1)磁感应强度B的大小.
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量.

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