如圖所示兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距為L，位于同一豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間接有電阻R，輕質(zhì)金屬桿ab長為2 L，緊貼導(dǎo)軌豎直放置，離b端為L/2處固定有質(zhì)量為m的球．整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B并垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞b端向右自由倒下至水平位置時，球的速度為v，若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計，試求此過程中：

(1)電阻R消耗的電能．

(2)通過電阻R的電量．

(3)R中的電流最大值．

答案：
解析：

　　解：(1)在ab棒從豎直放置轉(zhuǎn)動到水平位置的過程中，由能量守恒

　　mg＝mv2＋ΔE電　　　　　　(2分)

　　得電阻R消耗的電能ΔE電＝　　　　　(2分)

　　(2)設(shè)在ab棒從豎直放置轉(zhuǎn)動到剛好離開上邊導(dǎo)軌時所用時間是

　　磁通量變化是　　　　　　(2分)

　　通過電阻R的電量　　　　(2分)

　　即　　　　　　(2分)

　　(3)當ab剛要脫離EF時，電流最大，且最大電流

　　I＝E/R

　　(其中是a端的瞬時速度)　　　　(2分)

　　在ab脫離上端軌道至ab達到水平位置的過程中，由機械能守恒

　　(其中V0是ab脫離上端軌道時球的速度)　　　　(2分)

　　可求得　　　　　(2分)

　　又因為　所以　Va＝4V0＝　　　　　(2分)

　　故最大電流　　　　　　(2分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?煙臺二模）在如圖所示傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強度大小均為B的勻強磁場，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度均為L．一質(zhì)量為m．電阻為R、邊長為
L
2
的正方形導(dǎo)線框，在沿平行斜面向下的拉力F作用下由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過GH進入磁場I時，恰好做勻速直線運動，下列說法中正確的有（重力加速度為g）（　�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距為L，位于同一豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間接有電阻R，輕質(zhì)金屬桿ab長為2L，緊貼導(dǎo)軌豎直放置，離b端為L/2處固定有質(zhì)量為m的球．整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B并垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞b端向右自由倒下至水平位置時，球的速度為v，若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計，試求此過程中：
（1）電阻R消耗的電能．
（2）R中的電流最大值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示,兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上,導(dǎo)軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計,導(dǎo)軌平面的傾角為α.條形勻強磁場的寬度為d,磁感應(yīng)強度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直.長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置,總質(zhì)量為m,置于導(dǎo)軌上.導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流(由外接恒流源產(chǎn)生,圖中未畫出).線框的邊長為d(d＜l),電阻為R,下邊與磁場區(qū)域上邊界重合.將裝置由靜止釋放,導(dǎo)體棒恰好運動到磁場區(qū)域下邊界處返回,導(dǎo)體棒在整個運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直.重力加速度為g.求:

(1)裝置從釋放到開始返回的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q;

(2)線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t1;

(3)經(jīng)過足夠長時間后,線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離xm.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2006年江蘇省高考物理模擬試卷（一）（解析版） 題型：解答題

如圖所示兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌，相距為L，位于同一豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間接有電阻R，輕質(zhì)金屬桿ab長為2L，緊貼導(dǎo)軌豎直放置，離b端為L/2處固定有質(zhì)量為m的球．整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B并垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導(dǎo)軌繞b端向右自由倒下至水平位置時，球的速度為v，若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計，試求此過程中：
（1）電阻R消耗的電能．
（2）R中的電流最大值．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案