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如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導軌放置于豎直平面內，質量為m的金屬棒ab沿金屬導軌由靜止開始保持水平自由下落，進入高h、方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域。設金屬棒與金屬導軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運動，且ab棒穿出磁場時的速度為進入磁場時速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導軌電阻忽略不計，重力加速度為g。求：

   （1）ab棒剛進入磁場時通過電阻R的電流;

  （2）在此過程中電阻R產生的熱量Q的大�。�

   （3）金屬棒穿出磁場時電阻R消耗的功率大小。

 

 

解：（1）設金屬棒下落4h時，速度大小為v，則  ①  (1分)

           此時金屬棒切割磁感線產生的感應電動勢為 E=BLv        ② （1分）

           通過電阻R的感應電流為   I=E/R                  ③    （1分）

由①②③可求得：                         （1分）

 (2) 在金屬棒穿過磁場的過程中，由能量守恒定律： ④ (3 分)

    由①④可求得：.( 1分 )

 （3）設在金屬棒穿出磁場時，金屬棒產生的感應電動勢為 (2分)     

R消耗的電功率為. ( 2分)

解析:略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?惠州二模）如圖所示，一長為L=0.64m的絕緣平板PR固定在水平地面上，擋板只固定在平板右端．整個空間有一平行于PR的勻強電場E，在板的右半部分有一垂直紙面向里的勻強磁場B，磁場寬度d=0.32m．一質量m=O.50×10-3kg、電荷量q=5.0×l0-2 C的小物體，從板的P端由靜止開始向右做勻加速運動，從D點進入磁場后恰能做勻速直線運動，碰到擋板R 后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場（不計撤掉電場對原磁場的影響），則物體返回時在磁場中仍做勻速運動，離開磁場后做減速運動且停在C點，PC=
L4
，物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，g取10m/s2．
（1）判斷電場的方向及物體所帶電荷的性質；
（2）求磁感應強度B的大�。�
（3）求物體與擋板碰撞過程中損失的機械能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導軌放置于豎直平面內，質量為m的金屬棒ab沿金屬導軌由靜止開始保持水平自由下落，進入高h、方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域。設金屬棒與金屬導軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運動，且ab棒穿出磁場時的速度為進入磁場時速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導軌電阻忽略不計，重力加速度為g。求：

（1）在此過程中電阻R產生的熱量Q的大小；

（2）金屬棒穿出磁場時電阻R消耗的功率大小。

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年度海南省嘉積中學高二下學期質量檢測物理試題 題型：計算題

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導軌放置于豎直平面內，質量為m的金屬棒ab沿金屬導軌由靜止開始保持水平自由下落，進入高h、方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域。設金屬棒與金屬導軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運動，且ab棒穿出磁場時的速度為進入磁場時速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導軌電阻忽略不計，重力加速度為g。求：

（1）ab棒剛進入磁場時通過電阻R的電流;
（2）在此過程中電阻R產生的熱量Q的大�。�
（3）金屬棒穿出磁場時電阻R消耗的功率大小。

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科目：高中物理 來源：2012屆度海南省高二下學期質量檢測物理試題 題型：計算題

如圖所示，一寬度為L的光滑金屬導軌放置于豎直平面內，質量為m的金屬棒ab沿金屬導軌由靜止開始保持水平自由下落，進入高h、方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域。設金屬棒與金屬導軌始終保持良好接觸，ab棒穿出磁場前已開始做勻速運動，且ab棒穿出磁場時的速度為進入磁場時速度的。已知ab棒最初距磁場上邊界的距離為4h，定值電阻的阻值為R，棒及金屬導軌電阻忽略不計，重力加速度為g。求：

   （1）ab棒剛進入磁場時通過電阻R的電流;

  （2）在此過程中電阻R產生的熱量Q的大��；

   （3）金屬棒穿出磁場時電阻R消耗的功率大小。

 

 

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