如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=1.0m，NQ兩端連接阻值R=3.0Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=300．一質(zhì)量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.60kg的重物相連．細(xì)線與金屬導(dǎo)軌平行．金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，已知金屬棒在0～0.3s內(nèi)通過(guò)的電量是0.3～0.6s內(nèi)通過(guò)電量的
1
3
，g=10m/s2，求：
（1）0～0.3s內(nèi)棒通過(guò)的位移；
（2）金屬棒在0～0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

（1）金屬棒在0.3～0.6s內(nèi)通過(guò)的電量是q1=I1t1=
BLvt1
R+r
．
金屬棒在0～0.3s內(nèi)通過(guò)的電量q2=
△Φ
R+r
=
BLx2
R+r
．
由題：q1=3q2，
代入解得：x2=0.35m
（2）金屬棒在0～0.6s內(nèi)通過(guò)的總位移為x=x1+x2=vt1+x2，代入解得x=1.4m
根據(jù)能量守恒定律
Mgx-mgxsinθ-Q=
1
2
（m+M）v2
代入解得 Q=2.1J
由于金屬棒與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，得到它們產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在0～0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量量Qr=
r
r+R
Q=0.3J．
答：（1）0～0.3s內(nèi)棒通過(guò)的位移為0.35m；
（2）金屬棒在0～0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為0.3J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在光滑水平面的分界線MN的右側(cè)空間存在一個(gè)范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向下，MN左側(cè)有一個(gè)矩形導(dǎo)線框abcd，線框在水平恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入MN右邊的磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)ad、bc兩邊進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻分別為t1、t2，ad邊始終與分界線MN平行，線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中形狀不變，則下列四個(gè)圖象可能反映線框向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度V隨時(shí)間t變化的規(guī)律的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，相距為d的兩條水平虛線分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上下邊界，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞d）、質(zhì)量為m．將線框從磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始釋放，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框的速度為v0，cd邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)線框的速度也為v0．從ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊剛穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中（　　）
A．線框中一直都有感應(yīng)電流
B．線框在某一階段的加速度為g
C．做過(guò)一段減速運(yùn)動(dòng)
D．線框產(chǎn)生的熱量為mg（d+h+L）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒?L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外．由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R．在線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v，勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行．求：
（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab中流過(guò)的電流及其兩端的電壓大��；
（2）在下面的乙圖中，畫(huà)出線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，ab中電流I隨線框運(yùn)動(dòng)位移x的變化圖象，并在橫縱坐標(biāo)中標(biāo)出相應(yīng)的值．取線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)x=0，電流在線框中順時(shí)針流動(dòng)方向?yàn)檎?br/>

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置有固定的abc金屬框架，導(dǎo)體棒ef在框架上勻速向右平移，框架和棒所用材料、橫截面積均相同，摩擦阻力忽略不計(jì)．那么在ef，棒脫離框架前，保持一定數(shù)值的物理量是（　�。�
A．ef棒所受的拉力B．電路中的磁通量
C．電路中的感應(yīng)電流D．電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，位于水平面內(nèi)間距為L(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線相連，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒兩端放在導(dǎo)軌上，并與之密接．已知導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r，導(dǎo)線和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì)．從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，從導(dǎo)軌最左端由靜止做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，求：
（1）t時(shí)刻導(dǎo)體棒中的電流I和此時(shí)回路的電功率P；
（2）t時(shí)間內(nèi)拉力做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，ab和cd是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．a(chǎn)c端連有電阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為m，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距bd端S處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從bd位置由靜止推至距bd端S處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到bd端．已知金屬棒EF的電阻為r，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，求：
（1）EF棒下滑過(guò)程中的最大速度？
（2）EF棒自bd端出發(fā)又回到bd端的整個(gè)過(guò)程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

風(fēng)速儀的簡(jiǎn)易裝置如圖甲所示．在風(fēng)力作用下，風(fēng)杯帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電流隨風(fēng)速的變化而變化．風(fēng)速為v1，時(shí)，測(cè)得線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示；若風(fēng)速變?yōu)関2，且v2＞v1，則感應(yīng)電流的峰值Im、周期T和電動(dòng)勢(shì)E的變化情況是（　�。�
A．Im變大，T變小B．Im變大，T不變
C．Im變小，E變小D．Im不變，E變大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將正方形閉合導(dǎo)線框從如圖所示的位置勻速拉出磁場(chǎng)，若第一次拉出時(shí)間為t，克服安培力做功為W1；第二次拉出時(shí)間為3t，克服安培力做功為W2，則（　�。�
A．W1=9W2B．W1=3W2C．W1=W2D．W1═
1
3
W2

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