如圖所示，電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距d="0.5" m，導(dǎo)軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質(zhì)量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.2" T。現(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab，使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。

（1）求金屬棒ab兩端的電壓；

（2）若某時(shí)刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運(yùn)動(dòng)，求電阻R產(chǎn)生的熱量。

 

【答案】

（1）0.8 V（2）4.0 J

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律　E=Bdv，?

根據(jù)歐姆定律I=A="0.2" A，

U=IR=0.2×4.0 V="0.8" V。?

（2）由能量守恒，電路中產(chǎn)生的熱量Q=mv2,

因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等，所以,

QR=="4.0" J

考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)評(píng)：本題的物理情景比較簡(jiǎn)單，是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)等知識(shí)的綜合應(yīng)用，只要掌握基本知識(shí)，就能正確解答．

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置．MO間接有阻值為R的電阻．導(dǎo)軌相距為d，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒CD的電阻為r，垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F向右拉動(dòng)CD棒．CD棒受恒定的摩擦阻力f．已知F＞f，L＞d，求：
（1）CD棒運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？
（2）當(dāng)CD棒達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？
（3）若在CD棒達(dá)到最大速度后的某一時(shí)刻撤去恒力F，當(dāng)CD棒滑行S過程中流過電阻R的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電阻不計(jì)的平行粗糙長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌良好接觸，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點(diǎn)，使其向上運(yùn)動(dòng)．在a運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)，MO間接有阻值為R=3Ω的電阻，導(dǎo)軌相距d=1m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=1Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉動(dòng)CD，CD受摩擦阻力f恒為0.5N．求：（1）CD運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河南模擬）如圖所示，電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，寬度為l，下端與阻值為R的電阻相連．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，滑行到最遠(yuǎn)位置a′b′后又下湍．已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為2gsinθ，g為重力加速度，軌道足夠長(zhǎng)，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?湛江一模）如圖所示，電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，兩導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R0的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．在CD的中點(diǎn)處用大小為F平行于MN向右的水平恒力啦CD從靜止開始運(yùn)動(dòng)s的位移，導(dǎo)體棒CD的速度恰好達(dá)到最大速度vm．
（1）試判斷通過電阻R的電流方向；
（2）求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（3）求此過程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量．

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