(2011·東營模擬) (10分)如圖所示，寬度為L="0.20" m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值為R=0.9Ω的電阻.在cd右側(cè)空間存在垂直桌面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.50" T.一根質(zhì)量為m="10" g，電阻r=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好.現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的輕質(zhì)細(xì)線將導(dǎo)體棒ab與一鉤碼相連，將鉤碼從圖示位置由靜止釋放.當(dāng)導(dǎo)體棒ab到達(dá)cd時，鉤碼距地面的高度為h="0.3" m.已知導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場時恰做v="10" m／s的勻速直線運(yùn)動，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，取g="10" m/s2.求：

(1)導(dǎo)體棒ab在磁場中勻速運(yùn)動時，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小.
(2)掛在細(xì)線上的鉤碼的質(zhì)量.
(3)求導(dǎo)體棒ab在磁場中運(yùn)動的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.
(1) 1A(2) ="0.01" kg(3) 0.477 J
(1)感應(yīng)電動勢為E="BLv=1.0" V       (1分)
感應(yīng)電流I=A=1A                  (1分)
(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動，安培力與拉力平衡，則有
BIL=Mg                                       (1分)
所以Mkg="0.01" kg             (2分)
(3)導(dǎo)體棒移動0.3 m所用的時間為t=="0.03" s     (1分)
根據(jù)焦耳定律，Q1="I2(R+r)t=0.03" J(或Q1="Mgh=0.03" J)(1分)
根據(jù)能量守恒，Q2= mv2="0.5" J                    (1分)
電阻R上產(chǎn)生的熱量Q="(Q1+Q2)" ="0.477" J           (2分)
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：單選題

如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，下列說法中正確的是(　　)
A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動時，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)
B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢
C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn)
D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩根豎直固定的金屬導(dǎo)軌ad和bc相距l(xiāng)=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和EF可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，MN桿和EF桿的電阻分別為0.2Ω（豎直金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)），EF桿放置在水平絕緣平臺上，回路NMEF置于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，試求：

（1）EF桿不動，MN桿以0.1m/s的速度向上運(yùn)動時，桿MN兩端哪端的電勢高？MN兩端電勢差為多大？
（2）當(dāng)MN桿和EF桿的質(zhì)量均為m=10-2kg。MN桿須有多大的速度向上運(yùn)動時，EF桿將開始向上運(yùn)動？此時拉力的功率為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，金屬棒ab和cd的電阻多別為Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，處于勻強(qiáng)磁場中。金屬棒cd在力F的作用下向右勻速運(yùn)動。ab在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，下面說法正確的是
A．Uab＞UcdB．Uab=Ucd
C．Uab＜UcdD．無法判斷

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場．若第一次用時間t拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1；第二次用2t時間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電量為q2，則W1     W2，q1     q2。（填>、<、=）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示的電路中，R=1Ω，B=0.2T，金屬桿ab長1.0m、單位長度的電阻為2Ω，用一力F拉著桿以v=10m/s的速度做勻速運(yùn)動。導(dǎo)軌光滑，兩導(dǎo)軌間的距離為0.5m，其它阻力不計(jì)，在拉動過程中導(dǎo)線ab所受的安培力為__________N，金屬桿ab兩端間的電勢差為_____V。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中，使線框平面與磁場垂直，且bc邊與磁場邊界MN重合.當(dāng)t= 0時，對線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動；當(dāng)t = t0時，線框的ad邊與磁場邊界MN重合.圖乙為拉力F隨時間變化的圖線，不計(jì)摩擦阻力.由以上條件可知，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和感應(yīng)電流方向分別為
A．電流方向abcdaB．電流方向adcba
C．電流方向abcdaD．電流方向abcda

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。絕緣輕繩一端固定，另一端系于導(dǎo)體棒a的中點(diǎn)，輕繩保持豎直。將導(dǎo)體棒b由邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方某一高度處靜止釋放。勻強(qiáng)磁場的寬度一定，方向與導(dǎo)軌平面垂直，兩導(dǎo)體棒電阻均為R且與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。下列說法正確的是
A．b進(jìn)入磁場后，a中的電流方向向左
B．b進(jìn)入磁場后，輕繩對a的拉力增大
C．b進(jìn)入磁場后，重力做功的瞬時功率可能增大
D．b由靜止釋放到穿出磁場的過程中，a中產(chǎn)生的焦耳熱等于b減少的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計(jì)。在
導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
(2)燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。

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