如圖所示，半徑為 r、電阻不計(jì)的兩個(gè)半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置，導(dǎo)軌端口所在平面剛好水平。在軌道左上方端口M、N 間接有阻值為R 的小電珠，整個(gè)軌道處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為 m，電阻也是R 的金屬棒ab 從MN 處由靜止釋放，經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)導(dǎo)軌最低點(diǎn)，此時(shí)速度為 v 。

（1）求金屬棒 ab 到達(dá)時(shí)，受到的安培力的大小和方向。
（2）求金屬棒 ab 從MN 到的過(guò)程中，小電珠上產(chǎn)生的熱量。
（1），方向水平向左（2）小電珠上產(chǎn)生的熱量

試題分析：
（1）根據(jù)右手定則可判電流方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，對(duì)棒受力分析．
（2）根據(jù)能量守恒計(jì)算：金屬棒減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電路的電能和金屬棒的動(dòng)能．
解：（1）由右手定則可判：電流方向由N到M，由左手定則可知ab棒收到的安培力F，方向水平向左
在最低點(diǎn)ab棒切割磁力線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv…①
由閉合電路歐姆定律得： …②
由F=BIL，聯(lián)立①②可得.
（2）在ab棒下滑的過(guò)程中設(shè)小燈泡上產(chǎn)生的熱量為Q，則整個(gè)電路上產(chǎn)生的熱量為2Q，
由能量守恒定律得：.
解得：.
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：計(jì)算題

如圖所示，由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上邊界水平，并與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線框質(zhì)量為m，電阻為R。線框從磁場(chǎng)上方某高度處，由靜止開(kāi)始下落，恰能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求：

（1）當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大�。�
（2）線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量；
（3）分析線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m，高為h的矩形線框自某一高度自由下落后，通過(guò)一寬度也為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱：（　�。�
①可能等于2mgh
②可能大于2mgh
③可能小于2mgh
④可能為零．
A．①②④B．②③④C．①②③D．①②③④

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在矩形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域ABCD內(nèi)有一質(zhì)量可以忽略不計(jì)、電阻為R的閉合導(dǎo)線框abcd.線框在外力F的作用下，從圖示位置勻速向右離開(kāi)磁場(chǎng)．若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，電路中的電流為I1，cd邊受的安培力為F1，外力所做的功為W1，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，電路中的電流為I2，cd邊受的安培力為F2，外力所做的功為W2，通過(guò)導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則  (　　)．
A．I1∶I2＝3∶1B．F1∶F2＝1∶1
C．W1∶W2＝3∶1D．q1∶q2＝1∶3

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，M′MNN′為放置在粗糙絕緣水平面上的U型金屬框架，MM′和NN′相互平行且足夠長(zhǎng)，間距l(xiāng)=0.40m，質(zhì)量M=0.20kg。質(zhì)量m=0.10kg的導(dǎo)體棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，導(dǎo)體棒與框架的摩擦忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T。t=0時(shí)，垂直于導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，導(dǎo)體棒ab從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t1時(shí)，金屬框架將要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度v1=6.0m/s；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)t=t2時(shí)，導(dǎo)體棒ab的速度v2=12.0m/s；金屬框架的速度v3=0.5m/s。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒ab始終與MM′和NN′垂直且接觸良好。已知導(dǎo)體棒ab的電阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余電阻不計(jì)。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。求：

（1）求動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）當(dāng)t=t2時(shí)，求金屬框架的加速度；
（3）若在0~t1這段時(shí)間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量 Q=0.10J，求該過(guò)程中導(dǎo)體棒ab位移x的 大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

為了測(cè)量列車(chē)運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖（a）所示的裝置，它是由一塊安裝在列車(chē)頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量?jī)x組成的（測(cè)量?jī)x未畫(huà)出）。當(dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái)，就能求出列車(chē)在各位置的速度和加速度。假設(shè)磁體端部磁感強(qiáng)度為B=0.004T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面垂直，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長(zhǎng)L=0.2m，電阻0.4Ω（包括引線電阻），測(cè)試記錄下來(lái)的電流-位移圖象如圖（b）所示。


試求：⑴在離O（原點(diǎn)）30m，130m處列車(chē)的速度v1和v2的大小；⑵假設(shè)列車(chē)是勻變速運(yùn)動(dòng)，求列車(chē)加速度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，導(dǎo)體棒AB可以沿光滑且足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)軌滑動(dòng)，水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒與豎直導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外，其它電阻均忽略不計(jì)、在AB棒由靜止下落的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）  
A．由于AB棒下落時(shí)，重力和安培力做功，所以機(jī)械能不守恒
B．AB棒速度穩(wěn)定以前，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能
C．AB棒速度穩(wěn)定以后，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為R的內(nèi)能
D．AB棒速度穩(wěn)定以后，合力做功為零，電阻R不再發(fā)熱

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）、如圖，一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r，其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上，并與之密接；棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻（圖中未畫(huà)出）；導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開(kāi)始時(shí)，給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過(guò)程中，通過(guò)控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻，求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，C是一只電容器，先用外力使金屬桿ab貼著水平平行金屬導(dǎo)軌在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，到有一定速度時(shí)突然撤銷(xiāo)外力.不計(jì)摩擦，則ab以后的運(yùn)動(dòng)情況可能是（     ）
A．減速運(yùn)動(dòng)到停止
B．來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C．勻速運(yùn)動(dòng)
D．加速運(yùn)動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案