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如圖所示兩平行的光滑金屬導軌，相距為L，位于同一豎直平面內，兩導軌間接有電阻R，輕質金屬桿ab長為2 L，緊貼導軌豎直放置，離b端為L/2處固定有質量為m的球．整個裝置處于磁感應強度為B并垂直于導軌平面的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞b端向右自由倒下至水平位置時，球的速度為v，若導軌足夠長，導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)設在ab棒從豎直放置轉動到剛好離開上邊導軌時所用時間是

　　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
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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．一質量為m．電阻為R、邊長為
L
2
的正方形導線框，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）（　�。�

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

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科目：高中物理 來源： 題型：

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(1)裝置從釋放到開始返回的過程中,線框中產生的焦耳熱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.

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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軌，相距為L，位于同一豎直平面內，兩導軌間接有電阻R，輕質金屬桿ab長為2L，緊貼導軌豎直放置，離b端為L/2處固定有質量為m的球．整個裝置處于磁感應強度為B并垂直于導軌平面的勻強磁場中，當ab桿由靜止開始緊貼導軌繞b端向右自由倒下至水平位置時，球的速度為v，若導軌足夠長，導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．

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