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如图所示,两根金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上,导轨左端接有电阻,导轨自身电阻不计.匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为.质量为 ,电阻为的金属棒ab由静止释放,沿导轨下滑,如图所示.设导轨足够长,导轨宽度,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属棒下滑的高度为时,恰好达到最大速度vm=2m/s,求此过程中:   

1.金属棒受到的摩擦阻力;

2.电阻R中产生的热量;  

3.通过电阻R的电量.     

 

【答案】

 

1.=O.3 N

2.

3.

【解析】(1) (4分)当金属棒速度恰好达到最大速度时,加速度为零,  则  

据法拉笫电磁感应定律,E=BL, 据闭合电路欧姆定律,,

解得,=O.3 N

(2) (4分)下滑过程,据能量守恒,  解得电路中产生的总电热为Q=1J ,  此过程中电阻R中产生的热量 

(3) (4分)设通过电阻R的电量为q,由

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?资阳三模)如图所示,两根正对的距离为L=1m的平行金属直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,两端M、M’之间接一阻值为R=4Ω的定值电阻,NN’端与两条位于竖直平面内的半径均为Ro=0.4m的半圆形光滑金属习口直NP,N'P’平滑连接直轨道的右侧处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场区域的宽度为s=0.5m,且其右边界与NN’重合.现有一质量为m=lkg,电阻为r=1Ω的一导体杆ab静止在距磁场的左边界也为s处.在与杆垂直的,水平向右且大小为38N的恒力F作用下ab杆开始运动.当运动至磁场右边界时撤去F,结果导休杆ab恰好能以最小的速度通过半圆形习U首的最高点PP'.已知导体杆ab在运动过程中与辆连接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数为μ=02,轨道的电阻可忽略不计,重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab刚进入磁场时杆中电流的大小和方向;
(2)ab穿过磁场的过程中,通过ab杆的电量;
(3)ab穿过磁场的过程中,ab杆损失的机械能和电阻R上产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?商丘二模)如图所示,将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状,它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通,在外力F作用下,正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动.杆的电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形项部或底部到杆距离都是
L
2
.在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为2L,磁感应强度为B.现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直.t=0时刻导线从O点进入磁场,直到全部穿过磁场,外力F所做功为(  )

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科目:高中物理 来源:名师伴读·高中物理·二年级下 题型:038

如图所示,两光滑金属导轨(电阻不计)平行置在匀强磁场中,两导轨间距0.4m,两端各接一个电阻组成闭合回路,已知=8Ω,=2Ω.磁感应强度B=2T,方向与导轨平面垂直向上,导轨上有一根电阻不计的直导电杆ab,当杆ab以5m/s的速度向左匀速滑动时,求:

(1)ab杆上感应电动势的大小和方向;

(2)通过杆ab的电流的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,两根正对的距离为L=1m的平行金属直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,两端M、M’之间接一阻值为R=4的定值电阻,NN’端与两条位于竖直平面内的半径均为Ro=0.4m的半圆形光滑金属习口直NP, N' P’平滑连接直轨道的右侧处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场区域的宽度为s=0.5m,且其右边界与NN’重合.现有一质量为m=lkg,电阻为r=1的一导体杆ab静止在距磁场的左边界也为s处.在与杆垂直的,水平向右且大小为38N的恒力F作用下ab杆开始运动.当运动至磁场右边界时撤去F,结果导休杆ab恰好能以最小的速度通过半圆形习U首的最高点PP'.已知导体杆ab在运动过程中与辆连接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数为=02,轨道的电阻可忽略不计,重力加速度g取l Om/s2,求:

      (1)ab刚进入磁场时杆中电流的大小和方向;

      (2)a6穿过磁场的过程中,通过ab杆的电量;

      (3)ab穿过磁场的过程中,ab杆损失的机械能和电阻R上产生的焦耳热.

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科目:高中物理 来源:2012年四川省资阳市高考物理三模试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,两根正对的距离为L=1m的平行金属直物直MN、M’、N'位于同一水平面上,两端M、M’之间接一阻值为R=4Ω的定值电阻,NN’端与两条位于竖直平面内的半径均为Ro=0.4m的半圆形光滑金属习口直NP,N'P’平滑连接直轨道的右侧处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场区域的宽度为s=0.5m,且其右边界与NN’重合.现有一质量为m=lkg,电阻为r=1Ω的一导体杆ab静止在距磁场的左边界也为s处.在与杆垂直的,水平向右且大小为38N的恒力F作用下ab杆开始运动.当运动至磁场右边界时撤去F,结果导休杆ab恰好能以最小的速度通过半圆形习U首的最高点PP'.已知导体杆ab在运动过程中与辆连接触良好,且始终与轨道垂直,导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数为μ=02,轨道的电阻可忽略不计,重力加速度g取l Om/s2,求:
(1)ab刚进入磁场时杆中电流的大小和方向;
(2)ab穿过磁场的过程中,通过ab杆的电量;
(3)ab穿过磁场的过程中,ab杆损失的机械能和电阻R上产生的焦耳热.

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