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(15分) 如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ與水平面的夾角為θ， N、Q兩點間接有阻值為R的電阻。整個裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下。將質量為m、阻值也為R的金屬桿ab垂直放在導軌上，桿ab由靜止釋放，下滑距離x時達到最大速度。重力加速度為g，導軌電阻不計，桿與導軌接觸良好。求：
⑴桿ab下滑的最大加速度；
⑵桿ab下滑的最大速度；
⑶上述過程中，桿上產生的熱量。
（1） 方向沿導軌平面向下  (2)  方向沿導軌平面向下
(3)

試題分析：(1)設ab桿下滑到某位置時速度為，則此時
桿產生的感應電動勢                （2分）
回路中的感應電流                 （1分）
桿所受的安培力                    （1分）
根據牛頓第二定律 有： （2分）
當速度時，桿的加速度最大，最大加速度，方向沿導軌平面向下（2分）
(2)由（1）問知，當桿的加速度時，速度最大，
最大速度，方向沿導軌平面向下 （2分）
(3)ab桿從靜止開始到最大速度過程中，根據能量守恒定律 有
               （2分）
又             （2分）
所以     （1分）
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖12－2－16所示，線圈由A位置開始下落，若它在磁場中受到的磁場力總小于重力，則在A、B、C、D四個位置（B、D位置恰好線圈有一半在磁場中）時加速度的關系為（     ）

A、>>>              B、＝>>  
C、＝>>             D、＝>＝

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

法拉第通過精心設計的一系列試驗，發(fā)現了電磁感應定律，將歷史上認為各自獨立的學科“電學”與“磁學”聯(lián)系起來。在下面幾個典型的實驗設計思想中，所作的推論后來被實驗否定的是
A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導體表面感應出電荷，那么靜止導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應出電流
B．既然磁鐵可在近旁運動的導體中感應出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應出電流
C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應出電流，那么靜止的磁鐵也可在近旁運動的導體中感應出電動勢
D．既然運動的磁鐵可在近旁的導體中感應出電動勢，那么運動導線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應出電流

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為m．有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求：

（1）磁感應強度的大小B；
（2）電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小；
（3）流經電流表電流的最大值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，在方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中，沿水平面固定一個V字型金屬框架CAD，已知∠A=θ，導體棒EF在框架上從A點開始在外力作用下，沿垂直EF方向以速度v勻速向右平移，使導體棒和框架始終構成等腰三角形回路。已知框架和導體棒的材料和橫截面積均相同，其單位長度的電阻均為R，框架和導體棒均足夠長，導體棒運動中始終與磁場方向垂直，且與框架接觸良好。關于回路中的電流I和消耗的電功率P隨時間t變化關系的下列四個圖象中可能正確的是

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，導體棒MN置于水平導軌上，PQMN所圍的面積為S，PQ之間有阻值為R的電阻，不計導軌和導體棒的電阻。導軌所在區(qū)域內存在沿豎直方向的勻強磁場，規(guī)定磁場方向豎直向上為正，在0～2t0時間內磁感應強度的變化情況如圖乙所示，導體棒MN始終處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是
A．在0～t0和t0~2t0時間內，導體棒受到的導軌的摩擦力方向相同
B．在0~t0內，通過導體棒的電流方向為N到M
C．在t0~2t0內，通過電阻R的電流大小為
D．在0~2t0時間內，通過電阻R的電荷量為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，寬度為L＝0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值為R＝1.0 Ω的電阻．導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B＝0.2 T．一根質量為m＝10 g的導體棒MN放在導軌上，并與導軌始終接觸良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計．現用垂直MN的水平拉力F拉動導體棒使其沿導軌向右勻速運動，速度為v＝5.0 m/s，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直．求：

(1)在閉合回路中產生感應電流I的大小
(2)作用在導體棒上拉力F的大小
(3)當導體棒移動50 cm時撤去拉力，求整個過程中電阻R上產生的熱量Q

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，固定放置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上的磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一質量為m的導體棒ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，導體棒與導軌之間的動摩擦因數為μ�，F導體棒在水平向左、垂直于導體棒的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離L時，速度恰好達到最大（運動過程中導體棒始終與導軌保持垂直）。設導體棒接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g。則在此過程，下列說法正確的是
A．導體棒的速度最大值為
B．流過電阻R的電荷量為
C．恒力F和摩擦力對導體棒做的功之和等于導體棒動能的變化量
D．恒力F和安培力對導體棒做的功之和大于導體棒動能的變化量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導線框；在導線框右側有一寬度為d（d＞L）的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導線框以某一初速度向右運動，t=0時導線框的的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導線框進入并通過磁場區(qū)域。下列v-t圖像中，可能正確描述上述過程的是

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