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    如图所示，竖直放置、宽度L＝1.0m的框架上，放有一质量m＝0.1kg、电阻R＝1.0Ω的导体棒MN，它们处于磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。用电动机无初速牵引导体棒上升，当上升到h＝3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量Q＝2.0J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为U＝7.0V、I＝1.0A，电动机内阻r＝1.0Ω。不计其它电阻及一切摩擦，导体棒与框架始终接触良好，取重力加速度g＝10 m/s2 。求：

    （1）棒能达到的稳定速度的大小v；
    （2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间t。
    （1）2m/s （2）1s

    试题分析：（1）电动机的输出功率为：W    
    电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，      
    当棒达稳定速度时         
    感应电流    
    解得棒达到的稳定速度为m/s    
    （2）由能量守恒定律得：  
    解得 t=1s    
    点评：抓住金属棒稳定状态，从电动机的输入功率减去电动线圈消耗的功率等于电动机输出功率．在金属棒上升过程中由于非匀加速，故不能用运动学公式求出，则选择动能定理
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图a所示，空间存在B=0.5T，方向竖直的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，对ab施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图b是棒的速度--时间图像，其中AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线.除R以外，其余部分的电阻均不计.

    (1) 求R的阻值.
    (2) 当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻上产生的热量.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为3L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）通过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，组成总质量为m的“ ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s2。求：

    ⑴线框做匀速运动时的速度大小；
    ⑵电场强度的大小；
    ⑶正方形单匝线框中产生的总焦耳热．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    (14分)如图所示，轮轴大轮半径为3r，小轮半径为r，大轮边悬挂质量为m的重物，小轮边悬挂“日”字型线框，线框质量也为m，线框竖直边电阻不计，三根横边边长为L，电阻均为R。水平方向匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度与线框横边间距相同，均为h，轮轴质量和摩擦不计。从静止释放重物，线框一进入磁场就做匀速运动。

    （1）判断“日”字型线框最上面的一条边进入磁场时，流经它的电流方向；
    （2）求线框进入磁场的速度大小v；
    （3）求刚释放重物时，线框上边与磁场下边缘的距离H；
    （4）求线框全部通过磁场的过程中产生的热量Q。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图为一电梯简化模型，导体棒ab架在水平导轨上，导轨间加有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。导体棒ab通过轻质细绳与电梯箱体相连，所有摩擦都不计，已知ab棒的长度为，质量不计，通过的电流大小为，电梯箱体质量为，求：

    （1）为了能提起电梯箱体，导体棒ab中的电流方向应朝哪？大小至少为多少？
    （2）现使导体棒以恒定的功率（即安培力的功率）从静止运行，试通过列式分析ab棒中电流的大小如何变化？
    （3）若在题（2）中W，电梯箱体上升高度时，运行达到稳定状态，则此过程电梯运行的时间为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    用均匀导线弯成正方形闭合金属线框abcd，线框每边长80cm，每边的电阻为0.01Ω。把线框放在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中，并使它绕轴OO′以ω=100rad/s的角速度匀角速度旋转，旋转方向如图所示。已知OO’在线框平面内，并且垂直于B，，，当线框转至和B平行的瞬间，求

    （1）每条边产生的感应动势大小；
    （2）线框内感应电流的大小；
    （3）e，f分别是ab和cd的中点，ef两点间的电势差。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，ab杆的电阻是0.1Ω，定值电阻R是0.3Ω。匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向垂直框架向上，现用力F拉动ab杆由静止开始向右加速前进2m时以2m/s的速度作匀速运动。求此时：a、b间的电势差是多少？并判断哪一点电势高？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如图所示，两根水平的平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中。导体棒ab和cd跨在导轨上，ab的电阻大于cd的电阻。当cd棒在水平外力F2作用下匀速向右滑动时，ab棒在水平外力F1作用下保持静止，则ab棒两端电压Uab和cd棒两端电压Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F1________F2。（均选填“>”、“=”或“<”）

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