兩根粗糙的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計.勻強磁場垂直于斜面向上,磁感強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放,沿導(dǎo)軌下滑.如圖所示,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒下滑h=3m時,速度恰好達到最大值v=2m/s.求:
(1)下降h過程中,電阻R的最大熱功率為多大;
(2)靜止釋放時的加速度;
(3)此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量.
精英家教網(wǎng)
(1)據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=BLv 據(jù)閉合電路歐姆定律:I=
E
R

∴電阻R的最大熱功率為 P=I2R=0.4w
(2)當(dāng)金屬棒速度恰好達到最大速度時,受力分析,則有
  mgsinθ=F+f
又安培力大小為 F=ILB=
B2L2v
R
=0.2N    
則得  f=mgsinθ-F=0.3N
金屬棒由靜止釋放時,由牛頓第二定律得
  mgsinθ-f=ma   得a=2m/s2
(3)金屬棒下滑過程中,據(jù)動能定理得:
  mgh-f 
h
sinθ
-W=
1
2
mv2
解得 W=1J,
∴此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量Q=W=1J
答:
(1)下降h過程中,電阻R的最大熱功率為0.4w;
(2)靜止釋放時的加速度是2m/s2;
(3)此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量是1J.
練習(xí)冊系列答案
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兩根粗糙的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計.勻強磁場垂直于斜面向上,磁感強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放,沿導(dǎo)軌下滑.如圖所示,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒下滑h=3m時,速度恰好達到最大值v=2m/s.求:
(1)下降h過程中,電阻R的最大熱功率為多大;
(2)靜止釋放時的加速度;
(3)此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌下端接有電阻R,勻強磁場垂直于斜面向上,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,并在沿斜面向上的恒力F作用下勻速向上滑,導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻均可忽略.則對導(dǎo)體棒上升高度h的過程中的分析其中正確的是( 。
A、合外力對導(dǎo)體棒所做的功為零B、合外力對導(dǎo)體棒所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和C、克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D、恒力F所做的功等于mgh和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和

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如圖所示,兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行地放在水平面上,處在豎直向上的勻強磁場中,ab和cd是放在上面的兩個相同的導(dǎo)體棒,cd在外力F1作用下由靜止開始向右做勻加速運動,ab在外力F2作用下保持靜止,導(dǎo)軌上電阻不計,下列判斷正確的是(    )

A.F2一定隨時間成正比增加                  B.外力F1在單位時間內(nèi)的增加量不變

C.F1做的功等于產(chǎn)生的電能                  D.條件不足不能作出判斷

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科目:高中物理 來源:2011年江蘇省無錫一中高考物理二輪復(fù)習(xí)卷(一)(解析版) 題型:解答題

兩根粗糙的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上,導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω,導(dǎo)軌自身電阻忽略不計.勻強磁場垂直于斜面向上,磁感強度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg,電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放,沿導(dǎo)軌下滑.如圖所示,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒下滑h=3m時,速度恰好達到最大值v=2m/s.求:
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