（10分）兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計。勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5T。質(zhì)量為m=0.1kg，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑（金屬棒a b與導(dǎo)軌間的摩擦不計）。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達(dá)到最大值。求此過程中金屬棒達(dá)到的最大速度和電阻中產(chǎn)生的熱量。
v =5m/s，Q=1.75J
當(dāng)金屬棒速度恰好達(dá)到最大速度時，受力分析。
則mgsinθ=F安
解得F安=0.5N……………………2分
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLv……………………2分
據(jù)閉合電路歐姆定律：I=    ……………………1分
∴F安=BIL   ……………………1分
由以上各式解得最大速度v ="5m/s  " ……………………1分
下滑過程據(jù)動能定理得：mgh－W = mv2 ……………………2分
解得W="1.75J" ，∴此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量Q=W=1.75J……………………1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：填空題

如圖15所示，正方形導(dǎo)線框邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，磁場寬度亦為L，線框落入磁場時恰好勻速，且勻速通過磁場區(qū)域，則線框自高度h＝________由靜止開始下落，線框在磁場中勻速運(yùn)動的速度是________，穿過磁場區(qū)域所用時間為________，全過程產(chǎn)生的電能為________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）2006年3月7日美國《國防工業(yè)日報》報道，BAE公司武器系統(tǒng)分部將利用合同資金550萬美元，為美海軍設(shè)計和生產(chǎn)32兆焦實(shí)驗(yàn)型小尺寸電磁炮。預(yù)計于2007年完成。電磁炮是一種理想的兵器，其原理圖如下圖，把待發(fā)炮彈（導(dǎo)體）放置在磁場中的兩平行光滑導(dǎo)軌上，給導(dǎo)軌通一大電流，使炮彈在安培力作用下沿軌道滑行，并以某一速度發(fā)射出去。若導(dǎo)軌寬L=2m，長S=500m，通過的電流I=20A，導(dǎo)軌間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=55T，彈體質(zhì)量（包括金屬桿）m=22克，則：
（1）電磁炮離開導(dǎo)軌時的最大速度是多大？
（2）安培力做功的最大功率是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

20．(15分)如圖所示，一根電阻為r、長度為L的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器，垂直導(dǎo)軌平面有豎直向下穿過平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B�，F(xiàn)使金屬棒CD以v的速度向右勻速運(yùn)動，求：
（1）電阻R消耗的電功率；
（2）電容器兩極板的電量以及上極板的帶電性質(zhì)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲、乙兩圖為勻強(qiáng)磁場垂直放置的兩個金屬框架，甲圖接有一個電阻R、乙圖接有自感系數(shù)為L的線圈，其直流電阻也為R，其他部分兩圖都相同，下列說法正確的是       （   ）
A．導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動且位移相同，則甲圖中外力做功多
B．導(dǎo)體AB以相同的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動且位移相同，則乙圖中外力做功多
C．導(dǎo)體AB以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動且位移相同，則甲圖中外力做功多
D．導(dǎo)體AB以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動且位移相同，則乙圖中外力做功多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖12-19所示，磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強(qiáng)度B沿y方向沒有變化，沿x方向均勻增加,每經(jīng)過1cm增加量為1.0×10－4T，即。有一個長L=20cm，寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運(yùn)動。問：

（1）線圈中感應(yīng)電動勢E是多少？
（2）如果線圈電阻R=0.02Ω，線圈消耗的電功率是多少？
（3）為保持線圈的勻速運(yùn)動，需要多大外力？機(jī)械功率是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根平行的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。兩金屬棒a、b和導(dǎo)軌組成矩形閉合回路。用水平恒力F向右拉b，使a、b分別以速度va和vb向右勻速運(yùn)動。已知b跟導(dǎo)軌間的滑動摩擦力大小為f，則回路中感應(yīng)電流的發(fā)熱功率為(    )
A．(F－f)·(vb－va)B．F·vb
C．F·vaD．(F－f)·vb

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

足夠長的豎直光滑金屬平行導(dǎo)軌寬1m，放在B=0.4T的水平勻強(qiáng)磁場中，如圖連接，電池的電動勢E=13V，內(nèi)阻r=0.1，金屬桿ab的質(zhì)量m=0.2kg，在桿的中點(diǎn)用細(xì)繩系一球，其質(zhì)量M=1kg，密度為ρ=5g/．電阻R=0.3，其余電阻不計．開始球全浸在足夠深的水中，不計水的阻力，取g=10m/．當(dāng)k閉合后，問：

①球在水中如何運(yùn)動?其穩(wěn)定速度多大?
②當(dāng)球出水后，又如何運(yùn)動?其穩(wěn)定速度多大?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為100g，用絕緣細(xì)線懸掛后，恰好與寬度為50cm的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸.導(dǎo)軌上放有質(zhì)量為200g的另一導(dǎo)體棒cd，整個裝置處于豎直向上的磁感強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)將ab棒拉起0.8m高后無初速釋放.當(dāng)ab第一次擺到最低點(diǎn)與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到0.45m高處，求：
⑴cd棒獲得的速度大��；
⑵瞬間通過ab棒的電量；
⑶此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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