(10分)如圖所示，兩根平行且光滑的金屬軌道固定在斜面上，斜面與水平面之間的夾角，軌道上端接一只阻值為R=0.4的電阻器，在導軌間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度B=0．5 T，兩軌道之間的距離為L=40cm，且軌道足夠長，電阻不計�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m=3 g，有效電阻為r=1.0的金屬桿ab放在軌道上，且與兩軌道垂直，然后由靜止釋放，求：

(1)金屬桿ab下滑過程中可達到的最大速率；

(2)金屬桿ab達到最大速率以后，電阻器R每秒內(nèi)產(chǎn)生的電熱。

 

【答案】

（1）（2）5.76×10-3

【解析】

試題分析：（1）釋放后，沿斜面方向受到重力向下的分力和安培力，當達到最大速率vm時，加速度0，根據(jù)牛頓第二定律得

             安          2分

根據(jù)法拉第電磁感應定律此時     1分

根據(jù)閉合電路歐姆定律，       1分

根據(jù)安培力公式         1分

解得             1分

（2） 根據(jù)能的轉化和守恒定律，達到最大速度后，電路中產(chǎn)生的焦耳熱就等于重力做的功，電路中每秒鐘產(chǎn)生的熱量為

        2分

金屬桿每秒鐘產(chǎn)生的熱量為   =5.76×10-3         2分

考點：電磁感應定律

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（08年福州三中期中）（附加題，10分）如圖所示，質(zhì)量M＝10kg，上表面光滑的足夠長木板在水平拉力F＝50N作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右勻速運動，現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們質(zhì)量均為m＝1kg，將一鐵塊無初速地放在木板最右端，當木板運動了L＝1m時又無初速地在木板最右端放上第二個鐵塊；只要木板運動了L就在木板最右端無初速放一鐵塊。求：

 

   （1）第一個鐵塊放上后，木板運動lm時，木板的速度多大？

   （2）最終有幾個鐵塊能留在木板上？

   （3）最后一個鐵塊與木板右端距離多大？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（滿分10分）如圖所示，邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應強度為B，線圈與外電阻R構成閉合電路，整個線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以OO′為軸，以角速度ω勻速轉動，求：

（1）若從圖示位置開始計時，閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式。

（2）線框從圖示位置時轉過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：2009~2010學年ZDB三校高二第二學期期中考試物理 題型：計算題

（滿分10分）如圖所示，邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應強度為B，線圈與外電阻R構成閉合電路，整個線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以OO′為軸，以角速度ω勻速轉動，求：
⑴若從圖示位置開始計時，閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式。
⑵線框從圖示位置時轉過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：2014屆河南安陽一中高二（奧賽班）第二次階段考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

(10分）如圖所示，半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上，且圓弧上端切線豎直，下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道，已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m，不計摩擦和空氣阻力，

求：(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動的距離S=？

 

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科目：高中物理 來源：2013屆山東省高一下學期期末考試物理 題型：計算題

（本題10分）如圖所示，電源E恒定電壓       12V，定值電阻 ，電動機M的內(nèi)電阻為，當開關s閉合，電動機轉動穩(wěn)定后，理想電壓表的讀數(shù)為。若電動機除了內(nèi)電阻外不計其他損耗。求:（1）電動機輸出的機械功率P1.（2）電路消耗的總功率P。

 

 

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