（12分）相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計．整個裝置處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．質(zhì)量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直導軌放在導軌上，如圖所示．由靜止釋放導體棒ab，求：
（1）導體棒ab可達的最大速度vm；
（2）導體棒ab的速度為v=vm/3時的加速度a；
（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm．
（1）vm=
（2）
（3）

（1）導體棒ab達最大速度時，受力平衡
有mgsinθ=BImL     Im=     Em=BLvm
得：vm=    ……………………………（4分）
（2）根據(jù)牛頓第二定律有
得：    ……………………………………（2分）
（3）   Em=BLvm
得：    ……………………………（2分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑導軌在豎直平面內(nèi)，勻強磁場的方向垂直于導軌平面，磁感應強度B="0.5" T，電源的電動勢為1.5 V，內(nèi)阻不計。當電鍵K撥向a時，導體棒（電阻為R）PQ恰能靜止。當K撥向b后，導體棒PQ在1 s內(nèi)掃過的最大面積為多少？（導軌電阻不計）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在勻強磁場Ｂ的區(qū)域內(nèi)有一光滑傾斜金屬導軌，傾角為θ，導軌間距為Ｌ，在其上垂直導軌放置一根質(zhì)量為m的導線，接以如圖所示的電源，電流強度為Ｉ，通電導線恰好靜止，則勻強磁場的磁感強度必須滿足一定條件,下述所給條件正確的是.
A．Ｂ＝mgsinθ／ＩＬ，方向垂直斜面向上
B．Ｂ＝mgcosθ／ＩＬ，方向垂直斜面向下
C．Ｂ＝mg/ＩＬ，方向沿斜面水平向左
D．Ｂ＝mgtgθ／ＩＬ，方向豎直向上

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）
曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機，圖1結構圖中，N、S是一對固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊并與ab邊平行，它的一端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸，如圖2所示。當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動線框由N=800匝導線圈組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間磁場可視勻磁場，磁感強度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35.0cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm齒輪的半徑R3=10.0cm（見圖2）。現(xiàn)從靜止開始大齒輪加速轉(zhuǎn)動，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機輸出電壓的有效值U=3.2V。（假定摩擦小輪與自行車車輪之間無相對滑動）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（16分）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，磁感應強度B＝0.50T的勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.50Ω的電阻，導軌寬度L＝0.40m。金屬棒ab緊貼在導軌上，現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，通過傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時間t的關系如下表所示。（金屬棒ab和導軌電阻不計，g=10m/s2）
時 間t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距離h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求：（1）在前0.4s的時間內(nèi)，金屬棒ab中的平均電動勢；
（2）金屬棒的質(zhì)量m；
（3）在前1.60s的時間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖a所示在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量m的單匝均勻正方形銅線框，邊長為a，在1位置以速度v0進入磁感應強度為B的勻強磁場并開始計時t=0，若磁場的寬度為b(b>3a)，在3t0時刻線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場。此過程中v-t圖象如圖b所示，則

A. t=0時，線框右側邊MN的兩端電壓為Bav0
B. 在t0時刻線框的速度為v0－2F t0/m
線框完全離開磁場的瞬間位置3速度一定比t0時刻線框的速度大
D. 線框從1位置進入磁場到完全離開磁場位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12-63所示，ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為L＝1 m，導軌左端連接一個R＝2 Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直地放置導軌上，且與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻均不計，整個裝置放在磁感應強度為B＝2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下.現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運動.試解答以下問題.

圖12-63
（1）若施加的水平外力恒為F＝8 N，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒為P＝18 W，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v2是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒為P＝18 W，則從金屬棒開始運動到速度v3＝2 m/s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6 J，則該過程所需的時間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，光滑的長直金屬桿上套兩個金屬環(huán)與一個完整正弦圖象的金屬導線ab連接，其余部分未與桿接觸。桿電阻不計，導線電阻為R，ab間距離為2L，導線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是d，在導線和桿平面內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域，磁場的寬度為L，磁感強度為B，現(xiàn)在外力F作用下導線沿桿以恒定的速度v向右運動，t=0導線從時刻O點進入磁場，直到全部穿過過程中，外力F所做功為 
 
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖中圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿與金屬框架接觸良好。在兩根導軌的端點d、e之間連接一個電阻置，其他部分電阻忽略不計�，F(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運動過程中桿始終垂直于框架。圖乙是金屬桿運動的圖像，則下圖中可以表示外力F隨時間變化關系的圖像是                                             （   ）

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