（14分）如圖所示，傾角q=30°、寬度L=1.0m的足夠長的U形平行光滑金屬導軌固定在磁感應強度B=1.0T、范圍充分大的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行導軌的牽引力牽引一根質(zhì)量m=0.20kg、電阻R=1.0、垂直導軌的金屬棒ab，由靜止沿導軌向上移動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）。若牽引力功率恒為72W，經(jīng)時間t=2.0s達到穩(wěn)定速度，此過程金屬棒向前滑行的位移S=4.0m。求金屬棒的穩(wěn)定速度及此過程金屬棒上產(chǎn)生的熱量（結果保留兩位有效數(shù)字）。
Q=1.3×102J
F安="BIL " （1分）      E= BLV（1分）
I="E/R   " （1分）     F= mgsinq+F安 （2分）
P="FV      " （2分）    得V="8.0m/s     " （2分）
根據(jù)動能定理得  Pt-mgSsinq-W克安=mV2/2 （2分）   Q= W克安（1分） 得Q=1.3×102J （2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，水平放置的平行金屬框架寬0.6m。金屬棒垂直框架兩邊放置，電阻R＝1Ω，金屬棒電阻r＝0.2Ω，其余電阻不計，整個裝置處于方向如圖所示磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場中，當金屬棒以v=4m/s的速度勻速向右運動時，

求：(1)導線中感應電流的大�。�
(2)ab棒的感應電流方向？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

光滑水平桌面有一個邊長為L的正方形金屬線框，在水平恒力F作用下運動，穿過方向垂直桌面向上的有界勻強磁場，如圖所示。磁場區(qū)域的寬度為d（d>L）。已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零。關于線框進入磁場和離開磁場的過程，下列說法正確的是                                           （   ）
A．產(chǎn)生的感應電流方向先為順時針后為逆時針（俯視看）
B．通過線框截面的電量相等
C．進入磁場過程的時間少于穿出磁場過程的時間
D．進入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，兩根足夠長的光滑固定平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌間距為d，兩導體棒a和b與導軌垂直放置，兩根導體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計。整個裝置處于垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小為B,在t=0時刻使a沿導軌向上作速度為v的勻速運動，同時將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s2，不計兩導棒間的相互作用力。         
（1）若使導體棒b靜止在導軌上，導體棒a向上運動的速度v多大?
（2）若a在平行于導軌向上的力F作用下，以v1=2m/s的速度沿導軌向上勻速運動，試導出F與b的速率v2的函數(shù)關系式并求出v2的最大值；
（3）在(2)中，當t=2s時，b的速度達到5.06m/s，2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內(nèi)力F做的功(結果保留三位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）如圖13所示：寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，框架導軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直），當棒的電阻R產(chǎn)生熱量Q=5.8J時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計，g取10m/s2）。問：
（1）ab棒達到的穩(wěn)定速度多大？
（2）ab棒從靜止開始到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷時間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如題25圖所示，固定的傾角為= 450、間距為L的光滑金屬直桿ce和c'e'與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c'分別相切于c和c'點，兩切點與對應圓心連線與豎直方向夾角也為= 450，a點和a' 點分別是兩圓弧豎直最高點，e點和e'點間用導線連接阻值為R的電阻，在兩直桿間cc'和dd'平面區(qū)域內(nèi)有與其垂直的磁場（圖中未畫出），磁感應強度分布B = B0 sin()，式中x為沿直桿向下離開邊界dd'的距離，且．現(xiàn)
有一長度為L、電阻為R的導體棒在外力F（圖中來畫出）作用下，以速度v0從磁場邊界dd'沿直桿向下勻速通過磁場，到達邊界cc'時撤去外力F，導體棒能沿圓弧軌道恰好通過最高處aa' 金屬桿電阻、空氣阻力不計，重力加速度為g．試求：
（1）導體棒恰好通過圓弧軌道最高處aa' 時的速度大小v；
（2）導體棒勻速運動時的速度v0；
（3）導體棒通過磁場過程中，導體棒上增加的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖4所示，一傾斜的金屬框架上放有一根金屬棒，由于摩擦力作用，金屬棒在沒有磁場時處于靜止狀態(tài).從t0時刻開始給框架區(qū)域內(nèi)加一個垂直框架平面向上的逐漸增強的磁場，到t時刻時，金屬棒開始運動，則在這段時間內(nèi)，棒所受的摩擦力    (       )
A．不斷增大B．不斷減小C．先減小后增大D．先增大后減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平導軌離地高度H＝0.8m，兩導軌相距L＝0.5m，在靠近導軌邊緣處放一金屬直導線cd．cd質(zhì)量m＝5g，勻強磁場豎直向上，磁感應強度B＝0.5T，當開關閉合后，cd由于受安培力作用飛離導線做平拋運動，其落地點離導軌邊緣的水平距離s＝0.8m，試求：

(1)導線cd離開導軌時的速度；
(2)從S接通到導線cd離開導軌的這段時間內(nèi)，通過導線的電量．
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線所示的范圍內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，矩形線框abcd沿水平方向并自左向右勻速通過磁場．當線框通過圖中①、②、③位置時，線框內(nèi)的感應電流分別為i1、i2、i3，則（   ）
A．i1＞i3,i2="0" B．i1＜i3, i2=0
C．i1=i3＜i2D．i1=i3,i2=0

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