如圖所示，兩根平行的導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)．導(dǎo)軌左端用阻值為R的電阻相連，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌上跨接一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)寬度為S1．現(xiàn)對(duì)桿施加一水平向右的恒定拉力F，使它由靜止開始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)金屬桿離開磁場(chǎng)時(shí)立即將拉力F撤去，金屬桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了一段距離后停止在導(dǎo)軌上。已知重力加速度為g．

（1）若金屬桿在離開磁場(chǎng)前就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求勻速運(yùn)動(dòng)的速度；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，通過電阻R的電量是多少？
（3）若金屬桿離開磁場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)了S2后停止在導(dǎo)軌上。金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？
（1）（2）（3）

試題分析：（1） 金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有
F="f" +F安               
f =μmg               
E=BLυ                
I=             
F安=BIL                
聯(lián)立以上各式解得 υ=    
（2）通過電阻R的電量q = =             
（3）金屬桿運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理得：
FS1－f（S1+S2）+ W安=0        
Q=－W安                                   
通過電阻和金屬桿的電流相同，所以電阻產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，得：
QR =Q                   
=      
練習(xí)冊(cè)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，光滑金屬導(dǎo)軌由傾斜和水平兩部分組成，水平部分足夠長(zhǎng)且處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，右端接一電源(電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r). 一電阻為R的金屬桿PQ水平橫跨在導(dǎo)軌的傾斜部分，從某一高度由靜止釋放，金屬桿PQ進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)過程中，速度時(shí)間圖像不可能是下圖中的哪一個(gè)？（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)．令E表示MN產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，U表示MN兩端的電壓的大小，則(　　)
A．U＝Blv
B．E＝Blv
C．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D．流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖1所示，虛線MN、M′N′為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的左右邊界，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，方向豎直向下。邊長(zhǎng)為l的正方形閉合金屬線框abcd，以初速度v0沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間線框通過了磁場(chǎng)區(qū)域。已知l<L，甲、乙兩位同學(xué)對(duì)該過程進(jìn)行了分析，當(dāng)線框的ab邊與MN重合時(shí)記為t=0，分別定性畫出了線框所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖線，如圖2、圖3所示，圖中S1、S2、S3和S4是圖線與t軸圍成的面積。關(guān)于兩圖線的判斷以及S1、S2、S3和S4應(yīng)具有的大小關(guān)系，下列說法正確的是
A．圖2正確，且S1>S2B．圖2正確，且S1=S2
C．圖3正確，且S3>S4D．圖3正確，且S3=S4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴业姆较驗(yàn)橥饬Φ恼较�，則在0～2t0時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流與時(shí)間及外力與時(shí)間關(guān)系的圖線是（　　）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。

（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將由放射源產(chǎn)生的α射線水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時(shí)的Rx。（已知質(zhì)子質(zhì)量為mP，設(shè)質(zhì)子質(zhì)量與中子質(zhì)量相等，質(zhì)子帶電量為e）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

穿過閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖所示．下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述中正確的是(　　)
A．圖①中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變
B．圖②中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大
C．圖③中回路在0～t1時(shí)間內(nèi) 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
D．圖④中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小后變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

合作探究學(xué)習(xí)小組在探究線圈中感應(yīng)電流的影響因素時(shí)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓一個(gè)閉合圓線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的軸線與磁場(chǎng)方向成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，則下列說法正確的是
A．若把線圈的匝數(shù)增加一倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍
B．若把線圈的面積增加一倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍
C．改變線圈軸線與磁場(chǎng)方向的夾角大小，線圈內(nèi)感應(yīng)電流可能變?yōu)樵瓉淼?倍
D．把線圈的半徑增加一倍，線圈內(nèi)感應(yīng)電流變?yōu)樵瓉淼?倍

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20m/s通過磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下面圖乙中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是哪個(gè)？(   )

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