所示，“目”字形軌道的每一短邊的長(zhǎng)度都等于，只有四根平行的短邊有電阻，阻值都是r，不計(jì)其它各邊電阻。使導(dǎo)軌平面與水平面成夾角固定放置，如圖乙所示。一根質(zhì)量為m的條形磁鐵，其橫截面是邊長(zhǎng)為的正方形，磁鐵與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，磁鐵與導(dǎo)軌間絕緣。假定導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)全部集中在磁鐵的端面，并可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌平面。開始時(shí)磁鐵端面恰好與正方形3重合，現(xiàn)使其以某一初速度下滑，磁鐵恰能勻速滑過正方形2，直至磁鐵端面恰好與正方形l重合。已知重力加速度為g。求：
（1）上述過程中磁鐵運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間；
（2）上述過程中所有電阻消耗的電能。
（1）
（2）E = 2mga（sinθ- μ cosθ）
（1）設(shè)磁鐵勻速進(jìn)入正方形2的速度為v，等效電路如下圖所示

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)           （1分）
總電阻    
感應(yīng)電流        （1分）
切割磁感線的短邊受到的安培力  （1分）
短邊受到的安培力與磁鐵受到的力是作用力與反作用力
根據(jù)平衡條件   mgsinθ = F + f                （1分）
滑動(dòng)摩擦力     f =" μ" mgcosθ
求出                 （1分）
當(dāng)磁鐵進(jìn)入正方形1時(shí)，仍以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)
整個(gè)過程磁鐵運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間          （1分）
解得：              （1分）
（2）根據(jù)能量守恒定律  mg?2asinθ = μ mg cosθ?2a + E   （2分）
解得：          E = 2mga（sinθ- μ cosθ）        （1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

汽車在南極地區(qū)自東向西行駛，則水平車軸上各點(diǎn)電勢(shì)的高低是       （    ）
A．左端電勢(shì)高B．右端電勢(shì)高
C．中點(diǎn)電勢(shì)高D．各點(diǎn)電勢(shì)相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示ab、cd是兩根在同一豎直平面內(nèi)的直導(dǎo)線，在兩根導(dǎo)線中央有一個(gè)可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，靜止時(shí)在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)兩根導(dǎo)線中通以大小相等的
電流時(shí)，小磁針N極向紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，則兩根導(dǎo)線中的電流方向（  ）
A．一定都是向右
B．一定都是向左
C．a(chǎn)b中電流向左，cd中電流向右
D．a(chǎn)b中電流向右，cd中電流向左

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（11分）某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊相同磁鐵的N、S極交錯(cuò)放置組合成一個(gè)高h = 0．5 m、半徑r = 0．2 m的圓柱體，其可繞固定的OO' 軸轉(zhuǎn)動(dòng)．圓柱外側(cè)附近每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B = 0．2T，方向都垂直于圓柱表面，相鄰兩個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向相反．緊靠圓柱體外側(cè)固定—根與其等長(zhǎng)、電阻R = 0．4Ω的金屬桿ab，桿與圓柱平行．從上往下看，圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t =0時(shí)刻．取g = 10 m/s2，π2= 10．求：
（1）圓柱體轉(zhuǎn)過周期的時(shí)間內(nèi)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大��；
（2）如圖丙所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板，極板長(zhǎng)L0 = 0．314m，兩板間距d = 0．125m．現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連．在t = 0時(shí)刻，將—個(gè)電量q = + 1．00×10 - 6C、質(zhì)量m = 1．60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放，求粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板所經(jīng)歷的時(shí)間t．不計(jì)粒子重力．
（3）t = 0時(shí)刻，在如圖丙所示的兩極板問，若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間，而且已知粒子沿水平方向離開電場(chǎng)，求初速度υ0的大小，并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡．不計(jì)粒子重力．（※請(qǐng)自行作圖�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖一所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的邊長(zhǎng)為10cm的正方形閉合金屬線框，線框的質(zhì)量為m=0.02Kg，電阻為R=0.1Ω. 在線框的下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直. 現(xiàn)讓線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，經(jīng)0.2s開始進(jìn)入磁場(chǎng),圖二是線框由靜止開始下落的速度一時(shí)間圖象。空氣阻力不計(jì)， g取10m/s2求：
（1）金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

目前我國(guó)正在研制一種新型發(fā)電機(jī)，叫做磁流體發(fā)電機(jī)。如圖所示是它的原理圖。將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，但從總體來說呈中性）以水平速度v通過兩水平放置的平行金屬板的空間，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)金屬板就會(huì)聚集電荷，形成電壓。設(shè)金屬板長(zhǎng)度為a,寬度為b,兩板間距為d,并且有電阻R接在兩板間。該等離子體充滿板間的空間，其電阻率為ρ，求S閉合后。

（1）通過R的電流；
（2）兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（3）為使等離子體以恒定速度v通過磁場(chǎng)，必須使通道兩端保持一定的壓強(qiáng)差，壓強(qiáng)差Δp為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，LOO’L’為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠LOO’和∠OO’L‘均為450。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直OO’的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時(shí)間（I—t）關(guān)系的是（時(shí)間以l/v為單位）（   ）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，下端接有電阻R的“U”形光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌所在空間有一與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)軌上有一個(gè)金屬棒，金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好，在沿著斜面向上且與棒垂直的拉力F作用下，金屬棒沿導(dǎo)軌勻速上滑，則下列說法正確的是
           
A．拉力做的功等于該金屬棒的機(jī)械能的增量
B．拉力做的功等于該金屬棒重力勢(shì)能的增量與回路產(chǎn)生的熱量之和
C．該金屬棒所受的拉力、安培力、重力做功之和等于回路產(chǎn)生的熱量
D．拉力對(duì)該金屬棒做的功等于回路中產(chǎn)生的電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸O以角速度ω勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線框中感應(yīng)電流的方向以逆時(shí)針為正，線框處于圖示位置時(shí)為時(shí)間零點(diǎn)。那么，在圖乙中能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的是（    ）

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