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          如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直方向的磁場中，整個磁場由若干個寬度皆為d的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2、3、4……組成，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。導(dǎo)軌左端MP間接一電阻R，質(zhì)量為m、電阻為r的細(xì)導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌的電阻�，F(xiàn)對棒ab施加水平向右的拉力，使其從區(qū)域1磁場左邊界位置開始以速度v0向右作勻速直線運(yùn)動并穿越n個磁場區(qū)域。
          （1）求棒ab穿越區(qū)域1磁場的過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q；
          （2）求棒ab穿越n個磁場區(qū)域的過程中拉力對棒ab所做的功W；
          （3）規(guī)定棒中從a到b的電流方向?yàn)檎�，畫出上述過程中通過棒ab的電流I隨時間t變化的圖象；
           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）（2）（3）
          解析:（1）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢                     （2分）
          通過棒的感應(yīng)電流                            （1分）
          電阻R產(chǎn)生的焦耳熱    （2分）
          （2）拉力對棒ab所做的功    （5分）
          （3）如圖所示                                            （5分）
          注：（2）問中功W也可用功的定義式求解；
           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距為L=20cm，金屬棒MN的質(zhì)量為m=10g，電阻R=8Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T，方向豎直向下，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時，MN恰好平衡．
          求變阻器R1的取值為多少？設(shè)θ=45°，g取10m/s2．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2013?普陀區(qū)一模）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．

          （1）對金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動并穿過n個磁場區(qū)，求棒穿越磁場區(qū)1的過程中通過電阻R的電量q．
          （2）對金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動，當(dāng)棒進(jìn)入磁場區(qū)1時開始做勻速運(yùn)動，速度的大小為v．此后在不同的磁場區(qū)施加不同的拉力，使棒保持做勻速運(yùn)動穿過整個磁場區(qū)．取棒在磁場1區(qū)左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖象．
          （3）求第（2）中棒通過第i（1≤i≤n）磁場區(qū)時的水平拉力Fi和棒在穿過整個磁場區(qū)過程中回路產(chǎn)生的電熱Q．
          （用x0、B、L、m、R、n表示）
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ被固定在同一水平面內(nèi)，間距為L，電阻不計．導(dǎo)軌的M、P兩端用導(dǎo)線連接一定值電阻，阻值為R，在PM的右側(cè)0到2x0區(qū)域里有方向豎直向下的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨坐標(biāo)x的變化規(guī)律為B=kx（k為正常數(shù)）．一直導(dǎo)體棒ab長度為L，電阻為R，其兩端放在導(dǎo)軌上且靜止在x=x0處，現(xiàn)對導(dǎo)體棒持續(xù)施加一作用力F（圖中未畫出）使導(dǎo)體棒從靜止開始做沿x正方向加速度為a的勻加速運(yùn)動，求：（用L、k、R、x0、a表示）：
          （1）導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動到2x0時導(dǎo)體棒上所消耗的電功率
          （2）導(dǎo)體棒離開磁場瞬間導(dǎo)體棒的加速度a'的大小
          （3）導(dǎo)體棒從x0運(yùn)動到2x0過程中通過電阻R的電量．
          

			
          

			
          
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