（12分）如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v0，使它沿導(dǎo)軌向左運動。已知金屬棒停止運動時位移為s。求：
（1）金屬棒速度為v時的加速度為多大？
（2）金屬棒運動過程中通過電阻R的電量q；
（3）金屬棒運動過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（1）
（2）
（3）
（1）金屬棒速度為v時感應(yīng)電動勢E=BLv  （1分）
感應(yīng)電流為  （1分）
金屬棒所受安培力  （1分）
金屬棒在摩擦力和安培力的作用下做減速運動，由牛頓第二定律得 （2分）
解得  （1分）
（2）整個運動過程中通過電阻R的電量為
   （3分）
（3）根據(jù)能量守恒定律得，回路產(chǎn)生的焦耳熱為（3分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，光滑水平面上有一個單匝均勻正方形銅線框，錢框質(zhì)量為m，邊長為a，總電阻為R．垂直于水平面的有界勻強磁場磁感應(yīng)強度為B,磁場左、右邊界相互平行，相距為b（b>3a）．線框的MN邊與磁場邊界平行．在垂直于MN的水平恒力F作用下線框水平向右運動，t＝0時MN邊以速度v0進入磁場，t＝t0時線框完全進入磁場，t＝3t0時線框MN邊以速度v0離開磁場．v－t圖象如圖乙所示．
A．t＝0時，線框MN邊兩端電壓為Bav0
B．t0時刻線框的速度為（v0－2Ft0／m）
C．線框完全離開磁場的瞬間速度一定比t0時刻線框的速度大
D．線框在開始進入磁場到完全離開磁場過程中產(chǎn)生的電熱為F（a＋b）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導(dǎo)軌ab與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連�；瑮UMN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動。整個裝置放于勻強磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度的大小為B。滑桿的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)量為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)�，F(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用i表示回路中的感應(yīng)電流，g表示重力加速度，則在物塊下落過程中物塊的速度可能            （  ）

A．    B．
C．                            D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖12表示，寬度L=0.20m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在
絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感強度大小為B=0.50T。一根導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計。現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，運動速度u=10m/s，在運動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直。求：

（1）求閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。
（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小。
（3）在導(dǎo)體棒移動30cm的過程中，電阻R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

（12分）2006年3月7日美國《國防工業(yè)日報》報道，BAE公司武器系統(tǒng)分部將利用合同資金550萬美元，為美海軍設(shè)計和生產(chǎn)32兆焦實驗型小尺寸電磁炮。預(yù)計于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器，其原理圖如下圖，把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在磁場中的兩平行光滑導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通一大電流，使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行，并以某一速度發(fā)射出去。若導(dǎo)軌寬L=2m，長S=500m，通過的電流I=20A，導(dǎo)軌間所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=55T，彈體質(zhì)量（包括金屬桿）m=22克，則：
（1）電磁炮離開導(dǎo)軌時的最大速度是多大？
（2）安培力做功的最大功率是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L＝1m，導(dǎo)軌平面與水平面成＝30°角，上端連接的電阻．質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，距離導(dǎo)軌最上端d＝4m，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上．
（1）若磁感應(yīng)強度B=0.5T，將金屬棒釋放,求金屬棒勻速下滑時電阻R兩端的電壓；
（2）若磁感應(yīng)強度的大小與時間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當(dāng)t＝2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率；
（3）若磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律是，在平行于導(dǎo)軌平面的外力F作用下ab棒保持靜止，求此外力F的大小范圍.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

20．(15分)如圖所示，一根電阻為r、長度為L的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下穿過平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。現(xiàn)使金屬棒CD以v的速度向右勻速運動，求：
（1）電阻R消耗的電功率；
（2）電容器兩極板的電量以及上極板的帶電性質(zhì)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力的新型交通工具.其推進原理可以簡化為如圖12-9所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌間，有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列，所有這些磁場都以相同的速度向右勻速運動，這時跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為l的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力作用下也將會向右運動.設(shè)金屬框的總電阻為R，運動中所受到的阻力恒為Ff，金屬框的最大速度為vm，則磁場向右勻速運動的速度v可表示為(　　)

圖12-9
A．v=(B2L2vm－FfR)/B2L2B．v=(4B2L2vm+FfR)/4B2L2
C．v=(4B2L2vm－FfR)/4B2L2D．v=(2B2L2vm+FfR)/2B2L2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g，用絕緣細線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強度B=0.2T的勻強磁場中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當(dāng)ab第一次擺到最低點與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：
⑴cd棒獲得的速度大小；
⑵瞬間通過ab棒的電量；
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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