如圖甲所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻r=0.1Ω，導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離L=0.20m。有隨時間變化的勻強磁場與桌垂直，已知磁感強度B與時間t的關(guān)系為B=kt，比例系數(shù)k=0.20T/s，一電阻不計、質(zhì)量m為0.1kg的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直。在t=0時刻金屬桿緊靠在P、Q兩端，在外力F作用下桿以恒定加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒樱阎铀俣萢=0.5m/s2，求：

（1）經(jīng)1s金屬桿通過的位移以及1s末時金屬桿的速度；

（2）1s末時圖示回路中的感應(yīng)電動勢；

（3）1s末時金屬桿所受的安培力；

（4）試在圖乙中畫出外力F隨時間變化的圖像。

        

（14分）

解：

（1）（1分）

（1分）

（2）

（3分）

（3）

（2分）

（2分）

（4）

（2分）

（1分）

圖線正確2分

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長的豎直光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1=0.1m，導(dǎo)軌下端通過導(dǎo)線連接阻值R=0.4Ω的電阻．質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.1Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向外的均勻變化的勻強磁場中．
（1）若金屬棒距導(dǎo)軌下端為L2=0.2m，磁場隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，為保持金屬棒靜止，試求作用在金屬棒中央、沿豎直方向的外力隨時間變化的關(guān)系式；
（2）若所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B′，通過恒定功率Pm=6W的豎直向上的拉力使棒從靜止開始向上運動，棒向上運動的位移隨時間變化的情況如圖丙所示，圖中OA段為曲線，AB段為直線，其反向延長線與t軸的交點坐標為（0.6，0）．試求磁感應(yīng)強度B′的大小和變速運動階段在電阻R上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長的平行導(dǎo)軌處在與水平方向成θ角的斜面上，θ=370，導(dǎo)軌電阻不計，間距L=0.3m．在斜面上加有磁感應(yīng)強度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場．導(dǎo)軌底端接一個阻值R=1Ω的電阻．質(zhì)量m=1kg、電阻r=2Ω的金屬棒ab橫跨在平行導(dǎo)軌間，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，金屬棒從距底端高為h1=2.0m處以平行于導(dǎo)軌向上的初速度v0=10m/s上滑，滑至最高點時高度為h2=3.2m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．
（1）求ab棒上升至最高點的過程中，通過電阻R的電量q和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q．
（2）若ab棒固定在導(dǎo)軌上的初始位置，磁場按圖乙所示規(guī)律變化（2.5×10-2～7.5×10-2s內(nèi)是正弦規(guī)律變化），電阻R在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=5J，取π2=10，求B0．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長、電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L1=1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°角，上端連接阻值R=1.5Ω的電阻；質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的勻質(zhì)金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，距離導(dǎo)軌最上端為L2=4m，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸．整個裝置處于一勻強磁場中，該勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示．（g=10m/s2）
（1）保持ab棒靜止，在0～4s內(nèi)，通過金屬棒ab的電流多大？方向如何？
（2）為了保持ab棒靜止，需要在棒的中點施加了一平行于導(dǎo)軌平面的外力F，求當t=2s時，外力F的大小和方向；
（3）5s后，撤去外力F，金屬棒將由靜止開始下滑，這時用電壓傳感器將R兩端的電壓即時采集并輸入計算機，在顯示器顯示的電壓達到某一恒定值后，記下該時刻棒的位置，測出該位置與棒初始位置相距2.4m，求金屬棒此時的速度及下滑到該位置的過程中在電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．精英家教網(wǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.6m，兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻
R
 
1
及理想電壓表，電阻r=2Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在AB處；右端用導(dǎo)線連接電阻
R
 
2
，已知
R
 
1
=2Ω，
R
 
2
=1Ω，導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計．在矩形區(qū)域CDEF內(nèi)有豎直向上的磁場，CE=0.2m，磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示．開始時電壓表有示數(shù)，當電壓表示數(shù)變?yōu)榱愫�，對金屬棒施加一水平向右的恒力F，使金屬棒剛進入磁場區(qū)域時電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉淼闹�，金屬棒在磁場運動過程中電壓表的示數(shù)始終保持不變．求：
精英家教網(wǎng)（1）t=0.1s時電壓表的讀數(shù)；
（2）恒力F的大��；
（3）從t=0時刻到金屬棒運動出磁場過程中整個電路產(chǎn)生的熱量．

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