(18分)如圖甲，水平面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為d ，右端通過導(dǎo)線與阻值為R的小燈泡L連接，在面積為S的CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙，在t＝0時(shí)，一阻值為R的金屬棒在恒力F作用下由靜止開始從ab位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t＝t0時(shí)恰好運(yùn)動(dòng)到CD位置，并開始在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)．求：

(1)0～t0時(shí)間內(nèi)通過小燈泡的電流

(2)金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度的大小

(3)金屬棒的質(zhì)量m

 


（18分）參考解答：

⑴0～t0時(shí)間內(nèi)，閉合電路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

  E1＝＝＝           ① (2分)

  通過小燈泡的電流I＝       ②(2分)

  聯(lián)立①②，得I＝    ③(2分)

⑵若金屬棒在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，則

  金屬棒的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E2＝BLV＝B0d v ④  (2分)

  金屬棒的電流I′=    ⑤（2分)

  因?yàn)榻饘侔糇鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，有F＝F安 即F＝I′dB0  ⑥ (2分)

  聯(lián)立④⑤⑥，得v＝ ⑦ (2分)

⑶由牛頓第二定律有F＝ma ⑧(1分)

運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有a＝  ⑨(1分)

聯(lián)立⑦⑧⑨，得金屬棒的質(zhì)量m＝  ⑩ (2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以OO/ 為右邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。求解以下問題：

（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。

（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)3L距離，其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度大��；②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。

 

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科目：高中物理 來源：2013屆甘肅省甘谷一中高三上學(xué)期第一次檢測(cè)考試?yán)砜凭C合物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(18分)
如圖甲,電阻不計(jì)的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，ON及RQ部分的磁場(chǎng)平行軌道向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0，長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距相同，L=1.0m，棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時(shí)由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求

(1)ab棒的加速度大��；
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
(3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；
(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間.

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年陜西西工大附中高三第四次適應(yīng)性訓(xùn)練（期末）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(18分)如圖甲所示，直角坐標(biāo)系中直線AB與橫軸x夾角∠BAO=30°，AO長(zhǎng)為a。假設(shè)在點(diǎn)A處有一放射源可沿∠BAO所夾范圍內(nèi)的各個(gè)方向放射出質(zhì)量為m、速度大小均為、帶電量為e的電子，電子重力忽略不計(jì)。在三角形ABO內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場(chǎng)時(shí)，電子恰好從O點(diǎn)射出。試求：

（1）從頂點(diǎn)A沿AB方向射入的電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

（2）速度大小為的電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場(chǎng)（其它條件不變），求從磁場(chǎng)射出的位置坐標(biāo)。

（3）磁場(chǎng)大小、方向保持不變，改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布區(qū)域，使磁場(chǎng)存在于三角形ABO內(nèi)的左側(cè)，要使放射出的速度大小為電子穿過磁場(chǎng)后都垂直穿過y軸后向右運(yùn)動(dòng)，試求勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域分布的最小面積S。（用陰影表示最小面積）

 

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科目：高中物理 來源：2013屆甘肅省高三上學(xué)期第一次檢測(cè)考試?yán)砜凭C合物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(18分)

如圖甲,電阻不計(jì)的軌道MON與PRQ平行放置，ON及RQ與水平面的傾角=53°，MO及PR部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下，ON及RQ部分的磁場(chǎng)平行軌道向下，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，兩根相同的導(dǎo)體棒ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好。棒的質(zhì)量m=1.0kg，R=1.0，長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距相同，L=1.0m，棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)對(duì)ab棒施加一個(gè)方向向右，大力隨乙圖規(guī)律變化的力F的作用，同時(shí)由靜止釋放cd棒，則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求

(1)ab棒的加速度大小；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

 (3)若已知在前2s內(nèi)外力做功W=30J，求這一過程中電路產(chǎn)生的焦耳熱；

(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間.

 

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科目：高中物理 來源：北京市豐臺(tái)區(qū)2010年高三一模（理科綜合）物理部分 題型：計(jì)算題

(18分)如圖甲所示（俯視圖），相距為2L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以OO/ 為右邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在距邊界OO/也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab。求解以下問題：

（1）若ab桿固定在軌道上的初始位置，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在時(shí)間t內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q1。

（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)3L距離，其v--x的關(guān)系圖像如圖乙所示。求①ab桿在剛要離開磁場(chǎng)時(shí)的加速度大��；②此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q2 。

 

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