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        1. 如圖所示,相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌ab、cd固定在水平桌面上,上面放有兩根垂直于導(dǎo)軌的金屬棒MN和PQ,金屬棒質(zhì)量均為m,電阻值均為R,其中MN被左邊系于棒中點的細(xì)繩束縛住,PQ的中點與一繞過定滑輪的細(xì)繩相連,繩的另一端系一質(zhì)量為m的物塊,繩處于拉直狀態(tài),整個裝置放于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B,若導(dǎo)軌的電阻、滑輪的質(zhì)量及一切摩擦均忽略不計,當(dāng)物塊由靜止釋放后,求:(重力加速度為g,金屬導(dǎo)軌足夠長)
          (1)細(xì)繩對金屬棒MN的最大拉力;
          (2)金屬棒PQ能達到的最大速度.
          (1)對棒MN,開始時做加速度逐漸減小速度逐漸增大的變加速運動,
          當(dāng)加速度為零時,速度達到最大,此時感應(yīng)電流最大,此后棒MN做勻速直線運動.
          對棒PQ,F(xiàn)=BLIm=mg,
          對棒MN,F(xiàn)m=F=BLIm=mg;
          (2)對棒MN,F(xiàn)-mg=0時速度最大,
          感應(yīng)電動勢:E=BLvm,
          電流:I=
          E
          2R

          安培力:F=BLI,
          解得:vm=
          2mgR
          B2L2
          ;
          答:(1)細(xì)繩對金屬棒MN的最大拉力為mg;
          (2)金屬棒PQ能達到的最大速度為
          2mgR
          B2L2
          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,有界勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.2T,磁場寬度為3m.一正方形屬框邊長L=1m,每邊電阻為0.2Ω,金屬框以10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū),其平面始終保持與磁感線向垂直.則金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流的最大值為( 。
          A.1.5AB.2.0AC.2.5AD.3.5A

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,寬度為L=0.40m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=2.0Ω的電阻.導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.40T.一根質(zhì)量為m=0.1kg的導(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v=0.50m/s,在運動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直.求:
          (1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大;
          (2)作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小及拉力的功率;
          (3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動50cm時撤去拉力,求整個運動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,PQ、MN是水平面愉兩根光滑的足夠長平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=2m,電阻不計,導(dǎo)軌左端與一個“12V,3W”的小燈泡連接,在導(dǎo)軌上放一根長為2m、電阻為r=4Ω的導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體所在空間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=0.5T,當(dāng)導(dǎo)體棒ab在向右的恒力F作用下勻速運動時,小燈泡恰能在額定功率下工作.求:
          (1)導(dǎo)體棒勻速運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
          (2)導(dǎo)體棒勻速運動的速度大。
          (3)恒力F的功率大。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,間距L=1m的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角放置,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)軌上端連有R=0.8Ω的電阻,磁感應(yīng)強度為B=1T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上,t=0時刻有一質(zhì)量m=1kg,電阻r=0.2Ω的金屬棒,以v0=10m/s的初速度從導(dǎo)軌上某一位置PP'開始沿導(dǎo)軌向上滑行,金屬棒垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好,與此同時對金屬棒施加一個沿斜面向上且垂直于金屬棒的外力F,使金屬棒做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動,則:
          (1)t=2s時,外力F的大。
          (2)若已知金屬棒運動從開始運動到最高點的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為100J,求此過程中外力F做的功?
          (3)到最高點后,撤去外力F,經(jīng)過足夠長時間后,最終電阻R上消耗的熱功率是多少?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,若不計滑軌的電阻,當(dāng)導(dǎo)線MN在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中向右作勻加速運動時,下列結(jié)論中正確的是( 。
          A.線圈L2中的電流方向與圖中所標(biāo)方向相反
          B.電流計G中無電流通過
          C.電流計G中有電流通過,方向從a到b
          D.電流計G中有電流通過,方向從b到a

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          小燈泡L、電容C與一平行金屬導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒PQ構(gòu)成如圖閉合電路,磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直.當(dāng)導(dǎo)體棒PQ向右運動時,小燈泡電流I的方向以及電容器C極板的帶電情況是( 。
          A.I從a到b,C上極板帶正電
          B.I從a到b,C下極板帶正電
          C.I從b到a,C上極板帶正電
          D.I從b到a,C下極板帶正電

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

          如圖6所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌電阻不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上.長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r=R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻RL=R,重力加速度為g.現(xiàn)閉合開關(guān)S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為F=mg的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當(dāng)金屬棒達到最大速度時,燈泡恰能達到它的額定功率.下列說法正確的是( 。
          A.燈泡的額定功率PL=
          m2g2R
          2B2d2
          B.金屬棒能達到的最大速度vm=
          mgR
          B2d2
          C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度a=
          1
          4
          g
          D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大,金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr=mgL-
          m3g2R2
          2B4d4

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

          如圖所示的實驗中,在一個足夠大的磁鐵的磁場中,如果AB沿水平方向運動速度的大小為v1,兩磁極沿水平方向運動速度的大小為v2,則( 。
          A.當(dāng)v1=v2,且方向相同時,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
          B.當(dāng)v1=v2,且方向相反時,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
          C.當(dāng)v1≠v2時,方向相同或相反都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流
          D.若v2=0,v1的速度方向改為與磁感線的夾角為θ,且θ<90°,可以產(chǎn)生感應(yīng)電流

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