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图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为0.40m,电阻不计﹒导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直﹒质量m为6.0×10-3kg.电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触﹒导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1﹒当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求

(1)速率v
(2)滑动变阻器接入电路部分的有效阻值R2
(3)杆ab由静止开始下滑,到达到稳定速率v后0.5s内通过R1的电量q1

(1) 0.45V(2) 0.016kg(3) 0.0575 J   

解析试题分析:(1)对ab棒由能量守恒定律得:mgv=P
代入数据得:v=4.5m/s
(2)E=BLv 
设电阻Ra与Rb的并联电阻为R,ab棒的电阻r,有

I= 
P=IE 
由以上公式代入数据得:R2=6.0Ω
(3)对ab棒根据动量定理得:mgt-BILt=mv-0
总电量 q=It
通过R1的电量 q1
由以上公式代入数据得:q1=0.01C 
考点:考查电磁感应与电路
点评:难度中等,切割磁感线的导体相当于电源,首先画出等效电路图,分析串并联关系在进行判断,注意导体棒匀速运动时重力做功转化为电功率

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?天津)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?宜昌模拟)图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3kg.电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω.的电阻Rl.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求
(1)速率v
(2)滑动变阻器接入电路部分的有效阻值R2
(3)若杆ab由静止开始下滑,到达到稳定速率v所需的时间t为0.5s,求这段时间通过R1的电量q1

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直.质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,那么金属杆的速率v=
 
m/s.滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=
 
Ω.

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科目:高中物理 来源:2014届河南灵宝第三中学高二上学期第三次质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求:(1)速率v,(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2

 

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