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如图14所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T.一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场,同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=6m处速度达到稳定.求:
(1)金属直杆达到的稳定速度v1是多大?
(2)从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多大?通过R的电量是多大?
(1)金属直杆的速度达到稳定时,

(2)对金属直杆,从进入磁场到达到稳定速度的过程,由动能定理知:
 
通过R的电量: 
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

水平放置的光滑导轨MM‵和NN‵间接有电阻R,导轨左右区域分别处于不同方向的匀强磁场中,磁场方向如图所示,磁感应强度分别为B1和B2,虚线为两区域的分界线,一根金属棒ab放在导轨上且与其垂直,金属棒与导轨电阻均不计,金属棒在水平向右的恒力F作用下,经过左、右两区域,已知金属棒在左面区域中恰好做速度为v的匀速运动,则金属棒进入右面区域中,下列说法正确的是
A.若B2= B1,金属棒所受磁场力方向改变,金属棒不再做匀速运动
B.若B2= B1,金属棒所受磁场力方向不变,金属棒仍做匀速运动
C.若B2<B1,金属棒先做加速运动,然后以大于v的速度做匀速运动
D.若B2>B1,恒力F对金属棒做功的功率将先变小后不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d = 0.5m,导轨一端接有R = 4.0Ω的电阻。有一质量m = 0.1kg、电阻r = 1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B = 0.2T。现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v = 10m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。
(1)求金属棒ab两端的电压;
(2)若某时刻撤去外力,从撤去外力到金属棒停止运动,求电阻R产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。以下电器中,哪些利用了电磁感应原理(   )
A.变压器B.发电机C.电磁灶D.电磁继电器

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图8所示,有一回路竖直放在匀强磁场中,磁场方向垂直于该回路所在平面,其中导线AC可以自由地沿相当长的竖直导轨滑动而不会分离,设回路的总电阻恒定为R,当导线AC从静止开始下落后(不计空气阻力),下面说法中正确的是(   )
A.导线下落过程中系统的机械能守恒
B.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量。
C.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能一部分转化为导线的动能,另一部分转化为回路的电能
D.导线下落达到稳定速度后再下落的过程中,导线减少的重力势能全部转化为回路的电能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,边长为2L的有界正方形磁场,磁场方向垂直纸面向里,一宽为L、长为2L的矩形线圈abcd,其ab边位于磁场的中央,线圈平面与磁场垂直。现让线圈以ab边为轴顺时针(从上往下看)匀速转动,规定电流沿abcda流向为正方向,在一个周期内感应电流随时间变化的图象为                  (   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨,左端串接一电阻R=7.5Ω,金属导轨在外力控制下始终以速度v1=2m/s向右匀速运动,导轨电阻不计。如图所示,虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T。由于导轨足够长,电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg,电阻r=0.5Ω,长度也是L的金属棒,自PQ处以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金属导轨,金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2,且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后,经t=0.2s,速度恰好与导轨速度相同,此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后,金属棒继续运动,当其速度刚好稳定时,金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2,求:
  (1)金属棒最终稳定时速度的大小;
  (2)当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小;
  (3)自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

竖直导线ab与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当同时通以如图4所示方向的电流时(圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流),则从左向右看,线圈将(     )
A.不动。B.顺时针转动,同时靠近导线。
C.顺时针转动,同时离开导线。D.逆时针转动,同时靠近导线。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图5所示,直角梯形线圈abcd,ab=bc=L,ad=L/2,线圈总电阻为R,右侧有一个宽度为L的有界磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。初始时,c点距磁场左边界距离L线圈的恒定速率v0垂直磁场边界向右运动,穿过磁场区域。设逆时针方向电流为正,,下面哪个图象能反映电流随位移的变化         (   )

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