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如图B-8所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为 的电阻,处在方向竖直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度.
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?


(1)初始时刻棒中感应电动势  =Lv0B
棒中感应电流 I=/R
作用于棒上的安培力 F=ILB
联立以上方程解得 F=L2v0B2/R
安培力方向为水平向左
(2)由功能的关系得
安培力做功 W1=Ep-mv/2
电阻R上产生的焦耳热 Q=mv/2-Ep
(3)由能量关系及平衡条件可得棒最终静止于初始位置,Q=mv/2.
【试题分析】
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图B-8所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4,如图B-9是它的侧面图,这4个电阻连接成电路如图B-10所示,试回答:

(1)开始时,金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎样的关系;
(2)当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化;
(3)电阻变化后,电路A、B两点中哪点电势较高?它为什么能测血压?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图B-8所示,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻不计,ac长度为L/2,磁场的磁感应强度为B,方向垂直与纸面向里.现有一段长度为L/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠在ac上,然后沿ab方向以恒定的速度向b端滑动,滑动中始终与ac平行且与导线框保持良好接触,当MN滑过的距离为L/3时,导线ac中的电流是多少?方向如何?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图1-8所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?

(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

图1-8

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图B-8所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用,从静止开始运动,运动2s后绳子突然断了,求绳断后多长时间物体速度大小达到22m/s.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

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