如圖所示，兩平行的、間距為d的光滑金屬導軌b1b2b3b4、c1c2c3c4分別固定在豎直平面內(nèi)，整個導軌平滑連接，b2b3、c2c3位于同一水平面(規(guī)定該水平面的重力勢能為零)，其間有一邊界為b2b3c3c2、方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌兩端均連有電阻為R的白熾燈泡。一長為d的金屬桿PN與兩導軌接觸良好，其質(zhì)量為m、電阻為。若金屬桿從導軌左側某一位置開始以初速度v0滑下，通過磁場區(qū)域后，再沿導軌右側上滑至其初始位置高度一半時速度恰為零，此后金屬桿做往復運動。金屬桿第一次通過磁場區(qū)域的過程中，每個燈泡產(chǎn)生的熱量為Q，重力加速度為g，除金屬桿和燈泡外其余部分的電阻不計。求：
(1)金屬桿第一次通過磁場區(qū)域的過程中損失的機械能；
(2)金屬桿初始位置的高度；
(3)金屬桿第一次剛進入磁場區(qū)域時加速度的大小。

（1）（2）（3）

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?常州模擬）如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強磁場，有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域，運動過程中始終保持速度方向與ab邊垂直．則下列各圖中哪一個可以定性地表示線框在進入磁場的過程中感應電流隨時間變化的規(guī)律（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導軌間距為L，電阻忽略不計且足夠長，導軌平面的傾角為α，斜面上相隔為d的平行虛線MN與PQ間有磁感應強度大小為B的勻強磁場，方向與導軌平面垂直．另有一長為2d的絕緣桿將一導體棒和一邊長為d（d＜L）的正方形單匝線框連在一起組成一固定的裝置，總質(zhì)量為m，導體棒中通以大小恒為I的電流．將整個裝置置于導軌上，線框下邊與PQ重合．釋放后裝置沿斜面開始下滑，當導體棒運動到MN處恰好第一次開始返回，經(jīng)過若干次往返后，最終整個裝置在斜面上作恒定周期的往復運動．導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直．求：
（1）在裝置第一次下滑的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量Q；
（2）畫出整個裝置在第一次下滑過程中的速度-時間（v-t）圖象；
（3）裝置最終在斜面上做往復運動的最大速率vm；
（4）裝置最終在斜面上做往復運動的周期T．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?江蘇）如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計，導軌平面的傾角為α，條形勻強磁場的寬度為d，磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直．長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導軌上．導體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫出）．線框的邊長為d（d＜l），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合．將裝置由靜止釋放，導體棒恰好運動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直．重力加速度為g．
求：（1）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（2）線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t1；
（3）經(jīng)過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離Χm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?四川模擬）如圖所示，兩平行的、間距為d的光滑金屬導軌b1b2b3b4、c1c2c3c4分別固定在豎直平面內(nèi)，整個導軌平滑連接，b2b3、c2c3位于同一水平面（規(guī)定該水平面的重力勢能為零），其間有一邊界為b2b3c3c2的、方向豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌兩端均連有電阻為R的白熾燈泡．一長為d的金屬桿PN與兩導軌接觸良好，其質(zhì)量為m、電阻為
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R．若金屬桿從導軌左側某一位置開始以初速度υ0滑下，通過磁場區(qū)域后，再沿導軌右側上滑至其初始位置高度一半時速度恰為零，此后金屬桿做往復運動．金屬桿第一次通過磁場區(qū)域的過程中，每個燈泡產(chǎn)生的熱量為Q，重力加速度為g，除金屬桿和燈泡外其余部分的電阻不計．求：
（1）金屬桿第一次通過磁場區(qū)域的過程中損失的機械能．
（2）金屬桿初始位置的高度．
（3）金屬桿第一次通過磁場區(qū)域的過程中加速度的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一傾角為α的光滑絕緣斜面上，導軌間距為L，電阻忽略不計且足夠長，一寬度為d的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應強度為B．另有一長為2d的絕緣桿將一導體棒和一邊長為d（d＜L）的正方形線框連在一起組成的固定裝置，總質(zhì)量為m，導體棒中通有大小恒為I的電流．將整個裝置置于導軌上，開始時導體棒恰好位于磁場的下邊界處．由靜止釋放后裝置沿斜面向上運動，當線框的下邊運動到磁場的上邊界MN處時裝置的速度恰好為零．重力加速度為g．
（1）求剛釋放時裝置加速度的大小；
（2）求這一過程中線框中產(chǎn)生的熱量；
（3）在圖（b）中定性地畫出整個裝置向上運動過程中的速度-時間（v-t）圖象；
（4）之后裝置將向下運動，然后再向上運動，經(jīng)過若干次往返后，最終整個裝置將在斜面上作穩(wěn)定的往復運動．求穩(wěn)定后裝置運動的最高位置與最低位置之間的距離．
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