如圖所示，兩足夠長的直平行水平導(dǎo)軌相距＝1．0，導(dǎo)軌左邊連接阻值＝15的電阻，導(dǎo)軌上放置著、兩金屬捧，棒質(zhì)量＝0．75kg、電阻＝10，棒質(zhì)量＝0．25、電阻＝10，兩金屬棒與導(dǎo)軌垂直，兩棒靠得很近，之間用長為＝4．0m的絕緣輕繩相連，整個(gè)裝置置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1．0T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。從＝0開始對棒施加水平向右的拉力，使棒由靜止開始以＝2．0／s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，=2．0s時(shí)撤去拉力。已知棒右邊的導(dǎo)軌是光滑的，輕繩繃緊前棒靜止不動(dòng)，輕繩繃緊后，兩棒以相同速度運(yùn)動(dòng)直至停止。導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：
（1）拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；
（2）輕繩繃緊后，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；
(1)，≤2.0 (2)0.375J
（1）B棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度為：
感應(yīng)電動(dòng)勢為：
電路總電阻為：
感應(yīng)電流：
金屬棒受安培力為：
對金屬棒，由牛頓定律得：ma
從而解得隨變化的關(guān)系式為：，≤2.0  （8分）
（2）2．0s內(nèi)B棒發(fā)生的位移為：，即撤去拉力時(shí)繩恰好繃緊，
2．0s時(shí)，B棒的速度為：
繩繃緊時(shí)滿足動(dòng)量守恒：
繩繃緊后，AB共同切割磁感線，其內(nèi)阻
所以，電阻R上產(chǎn)生的熱等為：（10分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，3條平行導(dǎo)軌MN、CD．EF在同一平面內(nèi)，MN與CD相距為d1=8.3cm，CD與EF相距為d2=20.0cm，導(dǎo)軌及導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，M、E間連接電阻R1=10Ω，N、D間連接電阻R2=20Ω．導(dǎo)體桿ab橫跨在3條導(dǎo)軌上，與三條導(dǎo)軌都接觸良好，桿的a端到與EF接觸的b點(diǎn)間的距離l=40.0cm．空間充滿勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，方向如圖示．

(1)若導(dǎo)體桿在勻強(qiáng)磁場中勻速向右運(yùn)動(dòng)，速度大小為v=4.0m/s，求通過電阻R1、R2的電流大�。�
(2)若導(dǎo)體桿以b為軸，在導(dǎo)軌所在的平面內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)90°角(導(dǎo)軌MN和CD都足夠長)，求這過程中電流方向向下的通過電阻R1、R2的電荷量的大�。�
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.（取重力加速度g=10m/s2）求：


（1）t＝10s時(shí)拉力的大小及電路的發(fā)熱功率.
（2）在0～10s內(nèi)，通過電阻R上的電量.
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示為某一電路的俯視圖，空中存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在同一水平面上固定著平行金屬軌道MN和PQ，兩道軌間的距離為l。金屬桿ab沿垂直軌道方向放置在兩軌道上，金屬桿ab在MN和PQ間的電阻為r，且與軌道接觸良好。與兩軌道連接的電路中有兩個(gè)阻值相同的電阻R1和R2，且R1=R2=R，電阻R2與一電容器串聯(lián)，電容器的電容為C，軌道光滑且不計(jì)軌道的電阻。若金屬桿ab在某一水平拉力的作用下以速度v沿金屬軌道向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么在此過程中：

（1）流過電阻R1的電流為多大？
（2）電容器的帶電量為多大？
（3）這個(gè)水平拉力及其功率分別為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平放置的金屬細(xì)圓環(huán)半徑為0.1m，豎直放置的金屬細(xì)圓柱（其半徑比0.1m小得多）的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi)，圓柱的細(xì)軸通過圓環(huán)的中心O，將一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的導(dǎo)體棒一端固定一個(gè)質(zhì)量為10g的金屬小球，被圓環(huán)和細(xì)圓柱端面支撐，棒的一端有一小孔套在細(xì)軸O上，固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng)，小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1，圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場中，金屬細(xì)圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學(xué)元件，不計(jì)棒與軸及與細(xì)圓柱端面的摩擦，也不計(jì)細(xì)圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，開始時(shí)S1斷開，S2拔在1位置，R1=R3=4Ω，R2=R4=6Ω，C=30uF，求：

（1）S1閉合，問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?
（2）S1閉合穩(wěn)定后，S2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，流經(jīng)R3的電量是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.15T，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場分布在半徑為R=0．10m的圓形區(qū)域內(nèi)，圓的左端跟軸相切于直角出標(biāo)系的原點(diǎn)，右端邊界MN相切于軸的A點(diǎn)。MN右側(cè)有方向平行于軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。置于原點(diǎn)的粒子源，可沿軸正方向射出速度的帶正電的粒子流，荷質(zhì)比，粒子重力不計(jì)。右側(cè)場強(qiáng)大小�，F(xiàn)以過點(diǎn)并垂直于紙面的直線為軸，將圓形磁場區(qū)域按逆時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°。
(1)帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑；
(2)此過程中粒子經(jīng)過磁場后，途經(jīng)MN進(jìn)入電場，求：粒子經(jīng)過MN時(shí)離A點(diǎn)最遠(yuǎn)的
位置B到A點(diǎn)的距離；
(3)通過B點(diǎn)的粒子進(jìn)入電場后，再次經(jīng)過MN時(shí)距B點(diǎn)的距離為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如題18圖所示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h＝0.1m的平行金屬導(dǎo)軌MN與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接一阻值R＝0.3Ω的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長為L＝0.2m，每米長電阻r＝2.0Ω/m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點(diǎn)為c、d。當(dāng)金屬棒以速度v＝4.0m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求：

（1）電阻R中的電流強(qiáng)度大小和方向；
（2）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的外力；
（3）金屬棒c、d兩端點(diǎn)間的電勢差Ucd和a、b兩端點(diǎn)間
的電勢差Uab。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲繞成的矩形導(dǎo)線框abcd固定于水平面上，導(dǎo)線框邊長="L," =2L，整個(gè)線框處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)線框上各段導(dǎo)線的電阻與其長度成正比，已知該種電阻絲單位長度上的電阻為，的單位是Ω/m．今在導(dǎo)線框上放置一個(gè)與ab邊平行且與導(dǎo)線框接觸良好的金屬棒MN,MN的電阻為r，其材料與導(dǎo)線框的材料不同．金屬棒MN在外力作用下沿x軸正方向做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從導(dǎo)線框最左端（該處x=0)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線框最右端的過程中：
(1)請寫出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)系式；
(2)試證明當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到bc段中點(diǎn)時(shí)，MN兩點(diǎn)間電壓最大，并請寫出最大電壓Um的表達(dá)式；
(3)試求出在此過程中，金屬棒提供的最大電功率Pm；
(4)試討論在此過程中，導(dǎo)線框上消耗的電功率可能的變化情況．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

正方形閉合金屬線框，邊長為a，質(zhì)量為m，電阻為R，在豎直平面內(nèi)以水平初速度在垂直于框面的水平磁場中，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后速度恒定為v，運(yùn)動(dòng)過程中總有兩條邊處在豎直方向，即線框不轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方 向按規(guī)律逐漸增大，k為常數(shù)。試求水平初速度的大小。

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同步練習(xí)冊答案