（11分）如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向與水平放置的導軌垂直。導軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導軌電阻均不計。金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導軌向左運動。已知金屬棒停止運動時位移為s。求：
（1）金屬棒速度為v時的加速度為多大？
（2）金屬棒運動過程中通過電阻R的電量q；
（3）金屬棒運動過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。
（1）
（2）
（3）
（1）金屬棒速度為v時感應電動勢E=BLv  （1分）
感應電流為  （1分）
金屬棒所受安培力  （1分）
金屬棒在摩擦力和安培力的作用下做減速運動，由牛頓第二定律得  （2分）
解得  （1分）
（2）整個運動過程中通過電阻R的電量為
   （2分）
（3）根據(jù)能量守恒定律得，回路產(chǎn)生的焦耳熱為（3分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖12-16所示，橫截面為矩形的管道中，充滿了水銀，管道的上下兩壁為絕緣板，前后兩壁為導體板（圖中斜線部分），兩導體板被一導線cd短路。管道的高度為a，寬度為b，長度為L。當加在管道兩端截面上的壓強差為P，水銀沿管道方向自左向右流動時，作用在這段水銀上的粘滯阻力f與速度成正比，即：f=kv.

(1)水銀的穩(wěn)定流速v1為多大？
(2)將管道置于一勻強磁場中，磁場與絕緣壁垂直，磁感應強度為B，方向向上，此時水銀的穩(wěn)定流速v2又是多大?(已知水銀的電阻率為ρ，磁場只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外水銀對電路的影響。)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12-73所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導軌相距L，導軌平面與水平面間夾角為θ，上端連接阻值為R的電阻，勻強磁場方向與導軌平面垂直，磁感應強度為B.有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導軌垂直，以某一初速沿導軌向上運動，金屬棒和導軌接觸良好，上升的最大高度為h，在此過程中阻值為R 的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：在金屬棒運動過程中整個回路的最大熱功率.

圖12-73

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（10分）如圖所示，在MN邊界的右側有垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度B隨時間均勻增加，B隨時間的變化率△B/△t=40T/s，有一正方形金屬框abcd垂直磁場固定放置，一半位于磁場中，正方形金屬框每一條邊的邊長L為10cm，每邊的電阻R為1Ω，已知ab邊中的感應電流方向由a向b，求：

（1）B的方向；
（2）金屬框中的電流為多大
（3）db兩端的電壓Udb多大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，蹄形磁鐵和閉合線圈abcd在同一豎直平面內(nèi)，且都能繞它們公共的豎直中心軸旋轉；在外力作用下使磁鐵逆時針旋轉（從上向下看），則線圈abcd（從上向下看）將（     ）
A．不動B．順時針旋轉
C．逆時針旋轉D．無法判斷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，MN和PQ是豎直放置相距1m為的滑平行金屬導軌(導軌足夠長，電阻不計)，其上方連有＝9Ω的電阻和兩塊水平放置相距d＝20cm的平行金屬板A．C，金屬板長1m，將整個裝置放置在圖示的勻強磁場區(qū)域，磁感強度B＝1T，現(xiàn)使電阻＝1Ω的金屬棒ab與導軌MN、PQ接觸，并由靜止釋放，當其下落h＝10m時恰能勻速運動(運動中ab棒始終保持水平狀態(tài)，且與導軌接觸良好)．此時，將一質(zhì)量＝0.45g，帶電量q＝1.0×的微粒放置在A．C金屬板的正中央，恰好靜止．g＝10m/).求：

(1)微粒帶何種電荷？ab棒的質(zhì)量是多少？
(2)金屬棒自靜止釋放到剛好勻速運動的過程中，電路中釋放多少熱量？
(3)若使微粒突然獲得豎直向下的初速度，但運動過程中不能碰到金屬板，對初速度有何要求？該微粒發(fā)生大小為的位移時，需多長時間？
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一足夠長的平行金屬導軌，電阻不計，導軌光滑，間距l＝2m，導軌沿與水平方向成θ＝度傾斜放置，在底部連接有一個阻值為R＝3Ω的電阻．現(xiàn)將一個長為2m，質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝2Ω的金屬棒自軌道頂部沿軌道自由滑下，經(jīng)過一段距離后進入一垂直軌道平面的勻強磁場中，如圖所示．磁場上部有邊界，下部無邊界，磁感強度B＝0.5T．金屬棒進入磁場后又運動了＝30m后開始做勻速直線運動，在做勻速直線運動之前這段時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生了Q＝36J的熱量，取g＝10m/．求：

(1)金屬棒進入磁場后速度v＝15m/s時的加速度a的大小及方向
(2)磁場的上部邊界距導軌頂部的距離s．
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用均勻的金屬絲繞成的長方形線框ABCD，AB=CD=30厘米，AC=CD=10厘米，線框可以繞AB、CD邊上的O、O′軸以角速度ω=200弧度/秒勻速轉動，并且使線框的一部分處在大小為1特的有界勻強磁場中，O、O′恰在磁場邊界上，AO=CO′=20厘米，初始時，線框的1/3處于磁場中且其平面垂直于磁場，如圖，以O點電勢高于O′點時為正，在U-t坐標系中作出OO′間電壓隨時間變化的關系圖(兩個周期)，并注明必要的坐標值及其計算過程.

 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

N匝矩形線圈abcd，長L1，寬L2，總電阻為r．線圈通過滑環(huán)M，N及電刷P，Q與阻值為R的電阻及電流表組成閉合電路．線圈處在磁感強度為B的勻強磁場中，轉軸OO'通過ad邊和bc邊的中點并與磁場方向垂直．線圈以角速度ω勻速轉動，求：

(1)．線圈轉到圖示位置時，ab邊產(chǎn)生的感應電動勢E1．
(2)．線圈轉動過程中，電流表的示數(shù)．
 

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