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          如圖3所示，OACO為置于垂直紙面向里大小為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線(xiàn)表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其他部分電阻不計(jì)）.導(dǎo)軌OAC滿(mǎn)足方程y=2sin（x/ 3）（單位：m）.一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定速度v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的內(nèi)阻.求：（1）外力的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流與時(shí)間的關(guān)系.
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）金屬棒切割磁感線(xiàn)的等效長(zhǎng)度L先變大后變小.當(dāng)sin（∏x/3）=1時(shí)，等效長(zhǎng)度L=2m達(dá)到最大.R1與R2并聯(lián)，所以R=R1R2/（R1+R2）=8/3Ω，故金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力最大為Fmax=F安=BIL=B2L2v/R=0.3N.
          （2）當(dāng)L有最大值時(shí)，電路中電流最大，R1上消耗的功率也最大 .P1max=E2/R1=1W.
          （3）金屬棒在切割磁感應(yīng)線(xiàn)的等效長(zhǎng)度隨時(shí)間變化，滿(mǎn)足L=2sin（πx/ 3），x=vt，E=BLv，由I=BLv/R并代入數(shù)據(jù)得I=（3/4）sin（5πt/ 3）A.
          【試題分析】
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          （2003?上海）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中
          粗線(xiàn)表法），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）．導(dǎo)軌OAC的形狀滿(mǎn)足方程y=2sin(
          π3
          x)          （單位：m）．磁感強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面．一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)思接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻．求：
          （1）外力F的最大值；
          （2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；
          （3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          （20分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線(xiàn)表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）。導(dǎo)軌OAC的形狀滿(mǎn)足 （單位：m）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：2010年山西省太原五中高三5月月考（理綜）物理部分
				題型：計(jì)算題
			
          

						
          （20分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線(xiàn)表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì)）。導(dǎo)軌OAC的形狀滿(mǎn)足（單位：m）。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          如圖1所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接觸短電阻絲（圖中粗線(xiàn)表示）.R1=4Ω，R2=8Ω（導(dǎo)軌其他部分電阻不計(jì)）.導(dǎo)軌OAC的形狀滿(mǎn)足方程y=2sin（x）（單位m），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面.一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻.求：
          （1）外力F的最大值；
          （2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻絲R1的最大功率；
          （3）在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電流i與時(shí)間t的關(guān)系.
          

			
          

			
          
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