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（19分）如題25圖所示，固定的傾角為= 450、間距為L的光滑金屬直桿ce和c'e' 與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c' 分別相切于c和c' 點，兩切點與對應圓心連線與豎直方向夾角也為= 450，a點和a' 點分別是兩圓弧豎直最高點，e點和e' 點間用導線連接阻值為R的電阻，在兩直桿間cc' 和dd' 平面區(qū)域內有與其垂直的磁場（圖中未畫出），磁感應強度分布B = B0 sin()，式中x為沿直桿向下離開邊界dd' 的距離，且．現(xiàn)

有一長度為L、電阻為R的導體棒在外力F（圖中來畫出）作用下，以速度v0從磁場邊界dd' 沿直桿向下勻速通過磁場，到達邊界cc' 時撤去外力F，導體棒能沿圓弧軌道恰好通過最高處aa' 金屬桿電阻、空氣阻力不計，重力加速度為g．試求：

（1）導體棒恰好通過圓弧軌道最高處aa' 時的速度大小v；

（2）導體棒勻速運動時的速度v0；

（3）導體棒通過磁場過程中，導體棒上增加的內能．

 

【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】

（1）設導體棒質量為m，恰好通過圓弧軌道最高處時，有（3分）

得                                                 （2分）

（2）導體棒從邊界到最高處過程中，由機械能守恒定律得：

                                      （3分）

解得：                                      （2分）

（3）導體棒勻速通過磁場區(qū)域歷時                           （2分）

產生的感應電動勢   屬于正弦交流電 （1分）

電流的最大值為                 （2分）

電流的有效值為                   （2分）

導體棒增加的內能               （2分）

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（分）某興趣小組用如題25圖所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面I固定一內徑為d的橢圓形玻璃杯，杯口I放置一直徑為d ，質量為m 的均勻薄圓板，板內放一質量為2m的物塊。板中心，物塊均在杯的軸線，則物體與板間動摩擦因數(shù)為c，不考慮板與杯口之間的摩擦力，重力加速度為g，不考慮板翻轉。

（1）對板施加指向圓心的水平外力F，設物塊與板間最大靜摩擦力為L，若物塊能在板上滑動. 求F應滿足的條件

（2）如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力，沖量為I

  ①I應滿足什么條件才能使物塊從板上掉下？

  ② 物塊從開始運動到掉下時的位移s為多少？

  ③根據s與L的關系式,說明要使s更小，沖量應如何改變

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科目：高中物理 來源： 題型：

如題25圖所示，固定的傾角為= 450、間距為L的光滑金屬直桿ce和c'e' 與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c' 分別相切于c和c' 點，兩切點與對應圓心連線與豎直方向夾角也為= 450，a點和a' 點分別是兩圓弧豎直最高點，e點和e' 點間用導線連接阻值為R的電阻，在兩直桿間cc' 和dd' 平面區(qū)域內有與其垂直的磁場（圖中未畫出），磁感應強度分布B = B0 sin()，式中x為沿直桿向下離開邊界dd' 的距離，且．現(xiàn)

有一長度為L、電阻為R的導體棒在外力F（圖中來畫出）作用下，以速度v0從磁場邊界dd' 沿直桿向下勻速通過磁場，到達邊界cc' 時撤去外力F，導體棒能沿圓弧軌道恰好通過最高處aa' 金屬桿電阻、空氣阻力不計，重力加速度為g．試求：

（1）導體棒恰好通過圓弧軌道最高處aa' 時的速度大小v；

（2）導體棒勻速運動時的速度v0；

（3）導體棒通過磁場過程中，導體棒上增加的內能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（19分）如題25圖所示，固定的傾角為= 450、間距為L的光滑金屬直桿ce和c'e' 與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c' 分別相切于c和c'點，兩切點與對應圓心連線與豎直方向夾角也為= 450，a點和a' 點分別是兩圓弧豎直最高點，e點和e' 點間用導線連接阻值為R的電阻，在兩直桿間cc' 和dd' 平面區(qū)域內有與其垂直的磁場（圖中未畫出），磁感應強度分布B =B0 sin()，式中x為沿直桿向下離開邊界dd' 的距離，且．現(xiàn)

有一長度為L、電阻為R的導體棒在外力F（圖中來畫出）作用下，以速度v0從磁場邊界dd' 沿直桿向下勻速通過磁場，到達邊界cc' 時撤去外力F，導體棒能沿圓弧軌道恰好通過最高處aa'金屬桿電阻、空氣阻力不計，重力加速度為g．試求：

（1）導體棒恰好通過圓弧軌道最高處aa' 時的速度大小v；

（2）導體棒勻速運動時的速度v0；

（3）導體棒通過磁場過程中，導體棒上增加的內能．

 

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科目：高中物理 來源：2010年重慶市南開中學高三考前第一次模擬（理綜）物理部分 題型：計算題

（19分）如題25圖所示，固定的傾角為= 450、間距為L的光滑金屬直桿ce和c'e'與半徑為r的豎直光滑絕緣圓弧軌道abc和a'b'c'分別相切于c和c'點，兩切點與對應圓心連線與豎直方向夾角也為= 450，a點和a' 點分別是兩圓弧豎直最高點，e點和e'點間用導線連接阻值為R的電阻，在兩直桿間cc'和dd'平面區(qū)域內有與其垂直的磁場（圖中未畫出），磁感應強度分布B = B0 sin()，式中x為沿直桿向下離開邊界dd'的距離，且．現(xiàn)
有一長度為L、電阻為R的導體棒在外力F（圖中來畫出）作用下，以速度v0從磁場邊界dd'沿直桿向下勻速通過磁場，到達邊界cc'時撤去外力F，導體棒能沿圓弧軌道恰好通過最高處aa' 金屬桿電阻、空氣阻力不計，重力加速度為g．試求：
（1）導體棒恰好通過圓弧軌道最高處aa' 時的速度大小v；
（2）導體棒勻速運動時的速度v0；
（3）導體棒通過磁場過程中，導體棒上增加的內能．

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