如圖所示，兩根不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)線MN與PQ放在水平面內(nèi)，MN是直導(dǎo)線，PQ的PQ1段是直導(dǎo)線，Q1Q2段是弧形導(dǎo)線，Q2Q3段是直導(dǎo)線，MN、PQ1、Q2Q3相互平行，M、P間接入一個(gè)阻值R=0.25Ω的電阻。一根質(zhì)量為1.0 kg不計(jì)電阻的金屬棒AB能在MN、PQ上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，金屬棒始終垂直于MN，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。金屬棒處于位置（I）時(shí)，給金屬棒一個(gè)向右的速度v1=4 m/s，同時(shí)方向水平向右的外力F1 ="3" N作用在金屬棒上使金屬棒向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到位置(Ⅱ)時(shí)，外力方向不變，大小變?yōu)镕2，金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t ="2" s到達(dá)位置(Ⅲ)。金屬棒在位置(I)時(shí)，與MN、Q1Q2相接觸于a、b兩點(diǎn)，a、b的間距L1=1 m，金屬棒在位置(Ⅱ)時(shí)，棒與MN、Q1Q2相接觸于c、d兩點(diǎn)。已知s1="7.5" m。求：（1）金屬棒向右勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小?
（2）c、d兩點(diǎn)間的距離L2=?
（3）外力F2的大�。�
（4）金屬棒從位置(I)運(yùn)動(dòng)到位置(Ⅲ)的過(guò)程中，電阻R上放出的熱量Q=？
（1）金屬棒從位置(I)到位置(Ⅱ)的過(guò)程中，加速度不變，方向向左，設(shè)大小為a，在位置I時(shí)，a、b間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，感應(yīng)電流為I1，受到的安培力為F安1，則
E1=BL1 v1，，F安1···································①
F安1="4" N·································································②
根據(jù)牛頓第二定律得
F安1－F1 =ma·····························································③
a=" 1" m / s2·································································④
（2）設(shè)金屬棒在位置(Ⅱ)時(shí)速度為v2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得
=－2a s1···························································⑤
v2=" 1" m / s·································································⑥
由于在(I)和(II)之間做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，即加速度大小保持不變，外力F1恒定，所以AB棒受到的安培力不變即F安1=F安2
···························································⑦
m······················································⑧
（3）金屬棒從位置(Ⅱ)到位置(Ⅲ)的過(guò)程中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與位置(Ⅱ)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，安培力與位置(Ⅱ)時(shí)的安培力大小相等，所以
F2= F安2="4" N······························································⑨
(4) 設(shè)位置（II）和(Ⅲ)之間的距離為s2，則
s2= v2t="2" m ································································⑩
設(shè)從位置(I)到位置(Ⅱ)的過(guò)程中，外力做功為W1，從位置(Ⅱ)到位置(Ⅲ)的過(guò)程中，外力做功為W2，則
W1= F1 s1="22.5" J ···························································11
W2= F2 s2="8" J······························································12
根據(jù)能量守恒得W1+ W2·······························13·
解得Q =" 38" J ·····························································14
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi)，O為圓心.環(huán)內(nèi)兩個(gè)圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直.導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)，M端通過(guò)滑動(dòng)觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸.在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)恰好在圖示位置.規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎�，圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計(jì)，則桿從t=0開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電流隨ωt變化的圖象是（    ）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框abcd，匝數(shù)為N，可繞oo’邊轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框總質(zhì)量為m，總電阻為R．現(xiàn)將導(dǎo)線框從水平位置由靜止釋放，不計(jì)摩擦，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)動(dòng)能為Ek，則在此過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)線某一截面的電量為______，導(dǎo)線框中產(chǎn)生熱量為____

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，電阻忽略不計(jì)，其右端連接有兩個(gè)定值電阻R1、R2，電鍵S處于斷開狀態(tài)，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一電阻為R3的導(dǎo)體棒在恒定的水平外力F的作用下在導(dǎo)軌上勻速向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直�，F(xiàn)將電鍵S閉合，下列說(shuō)法正確的是（   ）
A．剛閉合S的瞬間，導(dǎo)體棒中的電流增大
B．剛閉合S的瞬問(wèn)，導(dǎo)體棒兩端電壓增大
C．閉含S后，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)直到停止
D．閉合S后，導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)直到再一次勻速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置．

(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．
(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有：
A．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將__________．
B．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向右移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將________．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖條形磁鐵B前后兩次勻速地插入線圈A，第一次用0.2秒，第二次用0.8秒，兩次通過(guò)線圈A的電量分別為q1，q2，兩次線圈發(fā)熱量分別是Q1和Q2，則：(     )

①q1∶q2＝1∶1 ②q1∶q2＝4∶1 ③Q1∶Q2=1∶1 ④Q1∶Q2＝4∶1
A．①③B．①④C．②③D．②④

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，在相距為L(zhǎng)的光滑的足夠長(zhǎng)的水平軌道上放有一金屬桿AB，在光滑的傾斜軌道上放有另一個(gè)質(zhì)量為的金屬桿CD，金屬桿與軌道接觸良好，整個(gè)回路電阻為R，傾斜軌道與水平面夾角為。有一一個(gè)與水平軌道平面垂直、方向向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；有另一個(gè)與傾斜軌道平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。為了使CD能夠靜止，金屬桿船在外力F作用下向左勻速運(yùn)動(dòng)，試問(wèn)：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的方向；
（2）通過(guò)CD桿的電流大��；
（3）外力F的功率是多大?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)的電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面成θ角，求： 
(1)棒ab受到的摩擦力；
(2)棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng).開始時(shí)線圈靜止，線圈平面與磁場(chǎng)方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α.在磁場(chǎng)開始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)，線圈平面                                      (　　)
A．維持不動(dòng)
B．將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C．將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D．將向阻礙磁通量增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)

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