如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：
小題1:金屬棒下滑的最大速度為多大？
小題2:R2為何值時(shí)，其消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

小題1:        
小題2:

小題1:當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，達(dá)到最大時(shí)則有
mgsinθ=F安                   F安＝ILB
                   其中　　　R總＝6R                                         所以      mgsinθ=       解得最大速度　　　                                 
小題2:R2上消耗的功率　     其中　　                                     
    又　　                                        
解以上方程組可得
當(dāng)時(shí)，R2消耗的功率最大         最大功率 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形線框abcd，各邊長(zhǎng)為L，其中ab段是一段電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略的銅線，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有一與ab段的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，以恒定的速度v從ad滑向bc，當(dāng)PQ滑到何處時(shí)，通過PQ的電流最��？為多少？方向如何？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

圖1是一臺(tái)發(fā)電機(jī)定子中的磁場(chǎng)分布圖，其中N、S是永久磁鐵的兩個(gè)磁極，它們的表面呈半圓柱面形狀。M是圓柱形鐵芯，它與磁極的柱面共軸。磁極與鐵芯之間的縫隙中形成方向沿圓柱半徑、大小近似均勻的磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B＝0.050T
圖2是該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的示意圖(虛線表示定子的鐵芯M)。矩形線框abcd可繞過ad、cb 邊的中點(diǎn)并與圖1中的鐵芯M共軸的固定轉(zhuǎn)軸oo′旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，線框的ab、cd邊始終處在圖1所示的縫隙內(nèi)的磁場(chǎng)中。已知ab邊長(zhǎng) l1＝25.0cm, ad邊長(zhǎng) l2＝10.0cm 線框共有N＝8匝導(dǎo)線，放置的角速度。將發(fā)電機(jī)的輸出端接入圖中的裝置K后，裝置K能使交流電變成直流電，而不改變其電壓的大小。直流電的另一個(gè)輸出端與一可變電阻R相連，可變電阻的另一端P是直流電的正極，直流電的另一個(gè)輸出端Q是它的負(fù)極。
圖3是可用于測(cè)量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為x、 y。
現(xiàn)把直流電的正、負(fù)極與兩銅片的引線端相連，調(diào)節(jié)R，使CuSO4溶液中產(chǎn)生I＝0.21A的電流。假設(shè)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，兩銅片間的電阻r是恒定的。
（1）求每匝線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。
（2）求可變電阻R與A、B間電阻r之和。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

把一個(gè)矩形線圈從有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出（如圖），第一次速度為v1，第二次速度為v2且v2=2v1，則兩種情況下拉力的功之比W1/W2=   ，拉力的功率之比P1/P2=      ，線圈中產(chǎn)生焦耳熱之比Q1/Q2=       .
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖4-4所示，位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直.現(xiàn)有一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開始向右運(yùn)動(dòng).桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均可不計(jì).用E表示回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，i表示回路中的感應(yīng)電流，在i隨時(shí)間增大的過程中，電阻消耗的功率等于（   ）

圖4-4
A．F的功率B．安培力的功率的絕對(duì)值
C．F與安培力的合力的功率D．iE

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題


（1）除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)，求R的阻值；
（2）當(dāng)棒的位移為100 m時(shí)，其速度已經(jīng)達(dá)到10 m/s，求此過程中電阻上產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一塊小型的圓柱形磁鐵，從豎直放置的內(nèi)徑稍大于磁鐵直徑的厚鋁管（足夠長(zhǎng)）上端由靜止釋放。有關(guān)磁鐵的運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力），下列說法正確的是（ ）
A．由于磁鐵不能吸引鋁管，所以磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)
B．如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵最終在鋁管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵最終將懸浮在鋁管中
D．如果磁鐵的磁性足夠強(qiáng)，磁鐵最終將可能返回到原位置

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平光滑平行導(dǎo)軌間距L=lm，左端接有阻值R=1.5的定值電阻，在距左端=2m處垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.5的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌的電阻可忽略，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。
（1）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系為（式中B的單位為T，的單位為s），為使導(dǎo)體棒保持靜止，求作用在導(dǎo)體棒上的水平拉力F隨時(shí)間變化的規(guī)律；
（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度T恒定，時(shí)導(dǎo)體棒在水平拉力F的作用下從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知s時(shí)F=3N，求此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖12－3所示，磁帶錄音機(jī)既可用作錄音，也可用作放音，其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶a和繞有線圈的磁頭b，不論是錄音或放音過程，磁帶或磁隙軟鐵會(huì)存在磁化現(xiàn)象．下面對(duì)于它們?cè)阡浺�、放音過程中主要工作原理的描述，正確的是（   ）
A．放音的主要原理是電磁感應(yīng)，錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
B．錄音的主要原理是電磁感應(yīng)，放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)
C．放音和錄音的主要原理都是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
D．錄音和放音的主要原理都是電磁感應(yīng)

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