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          如圖所示，一對平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距＝1.0 m，左端接有阻值R＝1.0Ω的電阻，一質(zhì)量m＝0.2 kg，電阻忽略不計的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0 T，棒與導(dǎo)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(dǎo)軌運(yùn)動（棒MN在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸），當(dāng)電阻R產(chǎn)生熱量Q =" 5.8" J時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過電阻R的電量q =" 2.8" C（g取10m/s2），求：

          (1)棒MN達(dá)到的穩(wěn)定速度多大？
          (2)棒MN從靜止開始到穩(wěn)定速度的時間是多少？
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）2m/s（2）1.5s

          試題分析：（1）當(dāng)安培力和拉力F,摩擦力相平時，物體速度達(dá)到平衡，，，故,即
          又知道
          聯(lián)立解得穩(wěn)定時，
          （2）通過R的電路為：,，解得此時桿向前滑動的距離，克服摩擦力做功為，此時動能增加量為：故拉力做功為
          所以拉力做功為，解得
          點評：本題難度較大，是一道電磁感應(yīng)與電路、運(yùn)動學(xué)相結(jié)合的綜合題，分析清楚棒的運(yùn)動過程、做功情況是正確解題的關(guān)鍵．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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
			
          

						
          如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動，當(dāng)其通過位置a、b時，速率分別為va、vb，到位置c時棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中(    )
          A．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能不相等
          B．棒運(yùn)動的加速度相等
          C．安培力做功相等
          D．通過棒橫截面的電量相等
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，平行導(dǎo)軌a、b和平行導(dǎo)軌c、d在同一平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌分別和兩線圈相連接，勻強(qiáng)磁場的方向垂直兩導(dǎo)軌所在的平面.金屬棒L1和L2可在兩導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌自由滑動，棒L2原來靜止，用外力使L1向左運(yùn)動，下列說法中正確的是（    ）
          A．當(dāng)L1向左勻速運(yùn)動時，L2將向左運(yùn)動
          B．當(dāng)L1向左勻速運(yùn)動時，L2將向右運(yùn)動
          C．當(dāng)L1向左加速運(yùn)動時，L2將向左運(yùn)動
          D．當(dāng)L1向左加速運(yùn)動時，L2將向右運(yùn)動
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會達(dá)到最大值vm，則      (       )
          A．如果B增大，vm將變大
          B．如果α增大，vm將變大
          C．如果R增大，vm將變大
          D．如果m減小，vm將變大
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，在一勻強(qiáng)磁場中有一足夠長的U形導(dǎo)線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿，它可以在ab、cd上無摩擦地滑動.桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計．開始時，給ef一個向右的初速度，則 
          A．ef將向右勻減速運(yùn)動
          B．ef運(yùn)動的加速度越來越小
          C．R的熱功率均勻減小
          D．ef減少的動能等于R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
			
          

						
          如圖a所示，空間存在B=0.5T，方向豎直的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌，其間距L=0.2m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動，過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖b是棒的速度--時間圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線.除R以外，其余部分的電阻均不計.

          (1) 求R的阻值. 
          (2) 當(dāng)棒的位移為100m時，其速度已經(jīng)達(dá)到了最大速度10m/s，求在此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為。一個質(zhì)量為、邊長也為的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行。時刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的下邊界重合（圖中位置Ⅰ），導(dǎo)線框的速度為。經(jīng)歷一段時間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位
          置Ⅱ），導(dǎo)線框的速度剛好為零。此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置Ⅰ。則   （   ）
          A．上升過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸增大
          B．下降過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸增大
          C．上升過程中，合力做的功與下降過程中合力做的功相等
          D．上升過程中，克服安培力做的功比下降過程中的多
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          如圖所示，有一傾角α=37°的粗糙斜面，斜面所在空間存在一有界矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域GIJH，其寬度GI=HJ=L=0.5m。有一質(zhì)量m=0.5Kg的“日”字形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcdef，從斜面上靜止釋放，釋放時ef平行于GH且距GH為4L，導(dǎo)線框各段長ab=cd=ef=ac=bd=ce=df=L=0.5m，線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，，ab、cd、ef三段的阻值相等、均為R=0.5Ω，其余電阻不計。已知ef邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運(yùn)動，不計導(dǎo)線粗細(xì)，重力加速度g=10m/s2,求：

          （1）ef邊剛進(jìn)入磁場時的速度v
          （2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B
          （3）線框從開始運(yùn)動到ab邊穿出磁場過程中ab邊發(fā)的焦耳熱為多少？ 
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：計算題
			
          

						
          (14分)如圖所示，輪軸大輪半徑為3r，小輪半徑為r，大輪邊懸掛質(zhì)量為m的重物，小輪邊懸掛“日”字型線框，線框質(zhì)量也為m，線框豎直邊電阻不計，三根橫邊邊長為L，電阻均為R。水平方向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場寬度與線框橫邊間距相同，均為h，輪軸質(zhì)量和摩擦不計。從靜止釋放重物，線框一進(jìn)入磁場就做勻速運(yùn)動。

          （1）判斷“日”字型線框最上面的一條邊進(jìn)入磁場時，流經(jīng)它的電流方向；
          （2）求線框進(jìn)入磁場的速度大小v；
          （3）求剛釋放重物時，線框上邊與磁場下邊緣的距離H；
          （4）求線框全部通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q。
          

			
          

			
          
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