如圖所示，豎直放置、寬度L＝1.0m的框架上，放有一質(zhì)量m＝0.1kg、電阻R＝1.0Ω的導(dǎo)體棒MN，它們處于磁感應(yīng)強度B＝1.0T的勻強磁場中，磁場方向與框架平面垂直。用電動機無初速牽引導(dǎo)體棒上升，當上升到h＝3.8m時，獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量Q＝2.0J，電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為U＝7.0V、I＝1.0A，電動機內(nèi)阻r＝1.0Ω。不計其它電阻及一切摩擦，導(dǎo)體棒與框架始終接觸良好，取重力加速度g＝10 m/s2 。求：

（1）棒能達到的穩(wěn)定速度的大小v；
（2）棒從靜止至達到穩(wěn)定速度所需要的時間t。
（1）2m/s （2）1s

試題分析：（1）電動機的輸出功率為：W    
電動機的輸出功率就是電動機牽引棒的拉力的功率，      
當棒達穩(wěn)定速度時         
感應(yīng)電流    
解得棒達到的穩(wěn)定速度為m/s    
（2）由能量守恒定律得：  
解得 t=1s    
點評：抓住金屬棒穩(wěn)定狀態(tài)，從電動機的輸入功率減去電動線圈消耗的功率等于電動機輸出功率．在金屬棒上升過程中由于非勻加速，故不能用運動學公式求出，則選擇動能定理
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a所示，空間存在B=0.5T，方向豎直的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動，過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖b是棒的速度--時間圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線.除R以外，其余部分的電阻均不計.

(1) 求R的阻值.
(2) 當棒的位移為100m時，其速度已經(jīng)達到了最大速度10m/s，求在此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強磁場和勻強電場區(qū)域，磁場的下邊界與電場的上邊界相距為3L，其中電場方向沿斜面向上，磁場方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球（視為質(zhì)點）通過長度為L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質(zhì)量為m的“ ”型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場的上邊界重合。現(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動；當小球運動到電場的下邊界時剛好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s2。求：

⑴線框做勻速運動時的速度大�。�
⑵電場強度的大��；
⑶正方形單匝線框中產(chǎn)生的總焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(14分)如圖所示，輪軸大輪半徑為3r，小輪半徑為r，大輪邊懸掛質(zhì)量為m的重物，小輪邊懸掛“日”字型線框，線框質(zhì)量也為m，線框豎直邊電阻不計，三根橫邊邊長為L，電阻均為R。水平方向勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，磁場寬度與線框橫邊間距相同，均為h，輪軸質(zhì)量和摩擦不計。從靜止釋放重物，線框一進入磁場就做勻速運動。

（1）判斷“日”字型線框最上面的一條邊進入磁場時，流經(jīng)它的電流方向；
（2）求線框進入磁場的速度大小v；
（3）求剛釋放重物時，線框上邊與磁場下邊緣的距離H；
（4）求線框全部通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖為一電梯簡化模型，導(dǎo)體棒ab架在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間加有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度。導(dǎo)體棒ab通過輕質(zhì)細繩與電梯箱體相連，所有摩擦都不計，已知ab棒的長度為，質(zhì)量不計，通過的電流大小為，電梯箱體質(zhì)量為，求：

（1）為了能提起電梯箱體，導(dǎo)體棒ab中的電流方向應(yīng)朝哪？大小至少為多少？
（2）現(xiàn)使導(dǎo)體棒以恒定的功率（即安培力的功率）從靜止運行，試通過列式分析ab棒中電流的大小如何變化？
（3）若在題（2）中W，電梯箱體上升高度時，運行達到穩(wěn)定狀態(tài)，則此過程電梯運行的時間為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

用均勻?qū)Ь�彎成正方形閉合金屬線框abcd，線框每邊長80cm，每邊的電阻為0.01Ω。把線框放在磁感強度B=0.05T的勻強磁場中，并使它繞軸OO′以ω=100rad/s的角速度勻角速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向如圖所示。已知OO’在線框平面內(nèi)，并且垂直于B，，，當線框轉(zhuǎn)至和B平行的瞬間，求

（1）每條邊產(chǎn)生的感應(yīng)動勢大��；
（2）線框內(nèi)感應(yīng)電流的大小；
（3）e，f分別是ab和cd的中點，ef兩點間的電勢差。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平U形光滑框架，寬度為1m，電阻忽略不計，ab桿的電阻是0.1Ω，定值電阻R是0.3Ω。勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，方向垂直框架向上，現(xiàn)用力F拉動ab桿由靜止開始向右加速前進2m時以2m/s的速度作勻速運動。求此時：a、b間的電勢差是多少？并判斷哪一點電勢高？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，兩根水平的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，其電阻不計，整個導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強磁場中。導(dǎo)體棒ab和cd跨在導(dǎo)軌上，ab的電阻大于cd的電阻。當cd棒在水平外力F2作用下勻速向右滑動時，ab棒在水平外力F1作用下保持靜止，則ab棒兩端電壓Uab和cd棒兩端電壓Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F1________F2。（均選填“>”、“=”或“<”）

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