如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌僅其水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，金屬桿b靜止在導(dǎo)軌的水平部分上，金屬桿a沿導(dǎo)軌的弧形部分從離地h處由靜止開始下滑，運動中兩桿始終與軌道垂直并接觸良好且它們之間未發(fā)生碰撞，已知a桿的質(zhì)量ma=m0，b桿的質(zhì)量mb=
4
3
m0，且水平導(dǎo)軌足夠長．
（1）a和b的最終速度分別是多大？
（2）整個過程中回路釋放的電能是多少？
（3）若已知a、b桿的電阻之比Ra：Rb=3：4，其余電阻不計，則整個過程中a、b上產(chǎn)生的熱量分別是多少？
（1）a棒由斜面下落過程中 magh=
1
2
mav12
解得：v1=
2gh

在水平面上a、b最后以相同的速度勻速運動，根據(jù)動量守恒定律得 mav1=（ma+mb）v2
解得：v2=
3
7
2gh

（2）全程由能量守恒得：E=magh-
1
2
（ma+mb）v22=
4
7
m0gh
（3）Ra、Rb串聯(lián)由 Q=I2Rt 得 Qa=
3
7
E=
12
49
m0ghQb=
4
7
E=
16
49
m0gh
答：
（1）a和b的最終速度分別是
2gh
，
3
7
2gh
．
（2）整個過程中回路釋放的電能是
4
7
m0gh．
（3）若已知a、b桿的電阻之比Ra：Rb=3：4，其余電阻不計，則整個過程中a、b上產(chǎn)生的熱量分別是
12
49
m0gh，
16
49
m0gh．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

置入某磁場中的線圈位置、形狀不變，穿過線圈的磁場感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則該線圈中的感應(yīng)電動勢（　�。�
A．均勻增加B．均勻減小C．保待不變D．為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

由法拉第電磁感應(yīng)定律知（設(shè)回路的總電阻一定）（　�。�
A．穿過閉合回路的磁通量達最大時，回路中的感應(yīng)電流達最大
B．穿過閉合回路的磁通量為0時，回路中的感應(yīng)電流一定為0
C．穿過閉合回路的磁通量變化量越大時，回路中的感應(yīng)電流越大
D．穿過閉合回路的磁通量變化越快，回路中的感應(yīng)電流越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩根相距為L的足夠長的金屬彎角光滑導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊與水平面的夾角為37°，質(zhì)量均為m的金屬細桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌的電阻不計，回路總電阻為2R，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中，當ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運動時，cd桿恰好處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g，以下說法正確的是（　�。�
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為mgsin37°
B．回路中電流為
mgsin37°
BL
C．回路中電流的總功率為mgvsin37°
D．m與v大小的關(guān)系為m=
B2L2v
2Rgtan37°

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個方向相反的垂直紙面的勻強磁場，e是斜邊ac上的中點，be是兩個勻強磁場的理想分界線．現(xiàn)以b點為原點O，沿直角邊bc作x軸，讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上，t=0時導(dǎo)線框C點恰好位于原點O的位置．讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場，現(xiàn)規(guī)定逆時針方向為導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，在下列四個i-x圖象中，能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移變化關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌PN與QM相距1m，電阻不計，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1=6Ω，R2=3Ω，ab導(dǎo)體棒的電阻為2Ω．垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為1T．現(xiàn)使ab以恒定速度v=3m/s勻速向右移動，求：
（1）金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E
（2）R1與R2消耗的電功率分別為多少？
（3）拉ab棒的水平向右的外力F為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

正方形的導(dǎo)線框，質(zhì)量m=60g，邊長l=12cm，電阻R=0.06Ω，在豎直平面內(nèi)自由下落H=5m后，下框邊進入水平方向的勻強磁場中，磁場方向與線框垂直，如圖所示，勻強磁場沿豎直方向的寬度h=l，線框通過勻強磁場區(qū)域時恰好勻速直線運動，g=10m/s2，求：
（1）勻強磁場的磁感強度多大？
（2）線框通過磁場區(qū)域時產(chǎn)生了多少熱量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A、B為同種材料制成的邊長均為L的正方形線框，B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的兩倍，放在勻強磁場的上方，其磁場寬度為4L，兩線框的下邊距離磁場的上邊的高度均為h，讓它們同時由靜止釋放．問：
（1）A、B線框哪個先落地？請用學過的物理知識分析論證你的結(jié)論；
（2）落地時，計算通過A、B兩個線框的電量之比；
（3）落地時，能否判斷出哪個線框產(chǎn)生的熱量較多？若能，求出兩者產(chǎn)生的熱量之比；若不能，請說明理由．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，寬L=1m的足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強度大小B=1T、范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上、導(dǎo)軌的傾角θ=30°．一根質(zhì)量m=0.2Kg，電阻R=lΩ的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌向上的牽引力F作用在直棒ab上．使ab棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，運動中ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）若牽引力恒定，請定性畫出ab棒運動的v-t圖象；
（2）若牽引力的功率P恒為12W，則ab棒運動的最終速度v為多大？
（3）當ab棒沿導(dǎo)軌向上運動到某一速度時撤去牽引力，從撤去牽引力到ab棒的速度為
零，通過ab棒的電量q=0.72C，則撤去牽引力后ab棒滑動的距離S多大？

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