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如图所示,两根固定在水平面上的光滑的平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中,在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆的水平恒力F的作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率是P,从某一时刻开始撤去水平力F.求撤去水平力F后:

(1)通过电阻R的电流方向是________.

(2)金属杆的速度、加速度如何变化?简述原因.

(3)电阻R上产生的焦耳热是多少?

(4)当电阻R上消耗的电功率为时,金属杆的加速度大小、方向.

答案:
解析:

  (1)从M→P

  (2)速度变小,加速度变小,由于撤去水平力F,在水平方向金属杆只受安培力作用,安培力的方向与速度方向相反,所以金属杆的速度变小;由此感应电动势变小,感应电流变小,导致安培力变小.由牛顿第二定律,所以金属杆的加速度变小.

  (3)

  (4)a=,方向水平向左


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精英家教网如图所示,两根固定的光滑的绝缘导轨的水平部分与倾斜部分平滑连接,两导轨的间距L=O.5m,导轨的倾斜部分与水平面成θ=53°角.在导轨的倾斜部分方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B=1T、边长为L的正方形的匀强磁场区域abcd,导轨的水平部分有n个相同的方向竖直向上,磁感应强度大小均为B=1T、边长为L的正方形匀强磁场区域,磁场左、右两侧边界均与导轨垂直,在导轨的水平部分中相邻两个磁场区域的间距也为L.现有一质量m=0.5kg,电阻r=0.2Ω,边长也为L的质量分布均匀的正方形金属线框PQMN,从倾斜导轨上由静止释放,释放时MN边离水平导轨的竖直高度h=2.4m,当金属线框的MN边刚滑进磁场abed时恰好做匀速直线运动,此后,金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分继续运动并最终停止(重力加速度 g=10m/s2’sin53°=0.8,线框在运动过程中MN边始终与导轨垂直).则:
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如图所示,两根固定在水平面上的光滑的平行金属导轨MN和PQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率是P,从某一时刻开始撤去水平力F后:

(1)通过电阻R的电流方向是怎样?

(2)金属杆的速度、加速度如何变化?简述原因.

(3)撤去水平力F后,电阻R上产生的焦耳热是多少?

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科目:高中物理 来源:活题巧解巧练·高考物理(第二轮) 题型:038

如图所示,两根固定在水平面上的光滑的平行金属导轨MN,PQ,一端接有电阻为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率为P,从某一时刻开始撤去F,求撤去F后:

(1)通过电阻R的电流方向?

(2)金属杆的速度、加速度变化情况?

(3)电阻R上产生的焦耳热是多少?

(4)当电阻R上消耗的电功率为P时,金属杆的加速度大小和方向?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(08年西南师大附中期末)(16分) 如图所示,两根固定在水平面上的光滑平行导轨MNPQ,一端接有阻值为R的电阻,处于方向竖直向下的匀强磁场中.在导轨上垂直导轨跨放质量为m的金属直杆,金属杆的电阻为r,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计.金属杆在垂直杆的水平恒力F作用下向右匀速运动时,电阻R上消耗的电功率是P,某一时刻撤去水平力F,杆最终停下来.求:

(1) 杆停下来之前通过电阻R的电流方向.

(2) 撤去F后,电阻R上产生的焦耳热是多少?

(3) 撤去F后,当电阻R上消耗的电功率为时,金属杆的加速度大小、方向.

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