如圖，水平平面內(nèi)固定兩平行的光滑導(dǎo)軌，左邊兩導(dǎo)軌間的距離為2L，右邊兩導(dǎo)軌間的距離為L，左右部分用導(dǎo)軌材料連接，兩導(dǎo)軌間都存在磁感強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。ab、cd兩均勻的導(dǎo)體棒分別垂直放在左邊和右邊導(dǎo)軌間，ab棒的質(zhì)量為2m，電阻為2r，cd棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它部分電阻不計(jì)。原來兩棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，cd棒在沿導(dǎo)軌向右的水平恒力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩導(dǎo)軌足夠長，兩棒都不會(huì)滑出各自的軌道。

　　⑴試分析兩棒最終達(dá)到何種穩(wěn)定狀態(tài)？此狀態(tài)下兩棒的加速度各多大？
　�、圃谶_(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)ab棒產(chǎn)生的熱功率多大？
 
（1）兩棒最終處于勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)                  
（2）  
：⑴cd棒由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖所示的感應(yīng)電流，設(shè)感應(yīng)電流大小為I，cd和ab棒分別受到的安培力為F1、F2，速度分別為v1、v2,加速度分別為a1、a2,則
　　      ①  
　　F1="BIL     " F2=2BIL                     ②   
 
　　            ③    

　　開始階段安培力小，有a1>a2，cd棒比ab棒加速快得多，隨著（v1-2v2）的增大，F1、F2增大，a1減小、a2增大。當(dāng)a1=2a2時(shí)，（v1-2v2）不變，F1、F2也不變，兩棒以不同的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)。將③式代入可得兩棒最終作勻加速運(yùn)動(dòng)加速度：
　　                          ④       
�、苾砂糇罱K處于勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)a1=2a2，代入③式得：   ⑤    
　　此時(shí)ab棒產(chǎn)生的熱功率為：                ⑥    
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

一半徑為a的金屬圓環(huán)，其電阻為r(圓環(huán)由均勻?qū)Ь�制成)，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直.當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率均勻減小時(shí)，圓環(huán)中的感應(yīng)電流的大小為__________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

高頻焊接是一種常用的焊接方法，圖1是焊接的原理示意圖。將半徑為r=10cm的待焊接的環(huán)形金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以高頻變化電流，線圈產(chǎn)生垂直于工件所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示，t=0時(shí)刻磁場方向垂直線圈所在平面向外。工件非焊接部分單位長度上的電阻R0=1.0×10-3W×m-1，焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的9倍，焊接的縫寬非常小，不計(jì)溫度變化對電阻的影響。
（1）求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小，在圖3中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象（以逆時(shí)針方向電流為正）；
（2）求環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的有效值；
（3）求t=0.30s內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖12-2-6所示，半徑為Ｒ、單位長度電阻為λ的均勻?qū)w圓環(huán)固定在水平面上，圓環(huán)中心為Ｏ．勻強(qiáng)磁場垂直水平面方向向下，磁感強(qiáng)度為Ｂ．平行于直徑ＭＯＮ的導(dǎo)體桿，沿垂直于桿的方向向右運(yùn)動(dòng)．桿的電阻可以忽略不計(jì)，桿與圓環(huán)接觸良好，某時(shí)刻，桿的位置如圖，，速度為ｖ，求此時(shí)刻作用在桿上安培力的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．求：

小題1:棒ab在離開磁場下邊界時(shí)的速度；
小題2:棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；        
小題3:試分析討論ab棒在磁場中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況。                                                              

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示,無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=53°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L="1" m,底部接入一阻值為R="0.4" Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B="2" T.一質(zhì)量為m="0.5" kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r="0.1" Ω,電路中其余電阻不計(jì).現(xiàn)用一質(zhì)量為M="2.86" kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)M下落高度h="2.0" m時(shí),ab開始勻速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好).

(1)求ab棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大速度.
(2)ab棒從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱和流過電阻R的總電荷量是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖甲所示，閉合矩形線圈abcd平面與勻強(qiáng)磁場垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按乙圖所示規(guī)律變化．假設(shè)規(guī)定垂直紙面向里方向?yàn)榇艌龅恼较颍蒪指a方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，向下方向?yàn)榘才嗔Φ恼较�，則關(guān)于ab邊中感應(yīng)電流I、安培力F隨時(shí)間變化關(guān)系圖象正確的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)“n”形導(dǎo)線框可繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
5
2
π
T（磁場無限大），線框的CD邊長為l1=20cm，CE、DF邊長均為l2=10cm，線圈電阻r=1Ω，轉(zhuǎn)速為50r/s．外電路電阻R=4Ω，若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，
（1）轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；
（2）由圖示位置（線圈平面與磁感線平行）轉(zhuǎn)過60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢；
（3）交流電壓表的示數(shù)；
（4）
1
8
周期內(nèi)通過R的電荷量為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一個(gè)1000匝的線圈，在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.09Wb，求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢？若線圈的電阻是10Ω，把它與一個(gè)電阻為990Ω的電熱器串聯(lián)組成閉合電路時(shí)，通過電熱器的電流是多大？（8分）

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