如圖所示：寬度L=1m的足夠長(zhǎng)的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，框架導(dǎo)軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)（ab棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直），當(dāng)棒的電阻R產(chǎn)生熱量Q=5.8J時(shí)獲得穩(wěn)定速度，此過(guò)程中，通過(guò)棒的電量q=2.8C（框架電阻不計(jì)，g取10m/s2）．
問(wèn)：（1）ab棒達(dá)到的穩(wěn)定速度多大？
（2）ab棒從靜止到穩(wěn)定速度的時(shí)間多少？
（1）功率：P=Fv①
根據(jù)安培力公式：F安=BIL②
根據(jù)歐姆定律：I=
BLv
R
…③
又棒穩(wěn)定時(shí)：F=F安+μmg…④
由①②③④聯(lián)立解得：v=2m/s
（2）由能量守恒得：Pt=Q+μmgs+
1
2
mv2①
因?yàn)閝=It
I=
E
R

E=
△φ
△t

△φ=BSL
所以S=
qR
BL
②
由①②聯(lián)立解得：t=1.5s
答：（1）ab棒達(dá)到的穩(wěn)定速度2m/s；
（2）ab棒從靜止到穩(wěn)定速度的時(shí)間1.5s．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，abcd是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，長(zhǎng)ad為寬ab的2倍，導(dǎo)體棒是用相同的電阻絲制成的，可在ad邊與bc邊上無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)體棒與線框接觸良好，并與ad和bc分別交于M、N兩點(diǎn)，線框處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體棒與ab平行．當(dāng)導(dǎo)體棒MN由靠近ab邊處向cd邊勻速移動(dòng)的全過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．MN中電流先增大后減小
B．MN兩端電壓先增大后減小
C．MN上拉力的功率先減小后增大
D．矩形線框中消耗的電功率先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，水平面上有一個(gè)動(dòng)力小車(chē)，在動(dòng)力小車(chē)上豎直固定著一個(gè)長(zhǎng)度L1、寬度L2的矩形線圈，線圈匝線為n，總電阻為R，小車(chē)和線圈的總質(zhì)量為m，小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受摩擦力為f．小車(chē)最初靜止，線圈的右邊剛好與寬為d（d＞L1）的有界磁場(chǎng)的左邊界重合．磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)控制動(dòng)力小車(chē)牽引力的功率，讓它以恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直至完全離開(kāi)磁場(chǎng)，整個(gè)過(guò)程中，牽引力的總功為W．
（1）求線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，感應(yīng)電流的最大值和通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量．
（2）求線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱．
（3）寫(xiě)出整個(gè)過(guò)程中，牽引力的功率隨時(shí)間變化的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=lm，導(dǎo)軌平而與水平面成0=37°角，上、下端各連接一電阻，阻值分別為R1=4Ω、R2=6Ω．質(zhì)量為m=0.5kg，電阻為r=0.6Ω的金屬捧ab放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25，整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）．求：
（1）金屬棒下滑的最大速度；
（2）從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電阻R2上產(chǎn)生的熱量Q=0.4J，求該過(guò)程中ab位移x的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，空間中自下而上依次分布著垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I、Ⅱ、Ⅲ．…．n，相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)的間距均為a=1.2m．一邊長(zhǎng)L=0.2m、質(zhì)量m=0.5kg、電組R=0.01Ω的正方形導(dǎo)線框，與質(zhì)量M=2kg的物塊通過(guò)跨過(guò)兩光滑輕質(zhì)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線相連．線框的上邊距離磁場(chǎng)I的下邊界為b=1m，物塊放在傾角θ=53°的斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面足夠長(zhǎng)．將物塊由靜止釋放，線框在每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中均做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求
（1）線框進(jìn)人磁場(chǎng)I時(shí)速度v1的大��；
（2）磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小；
（3）磁場(chǎng)n的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn與B1的函數(shù)關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示的異形導(dǎo)線框，勻速穿過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象是（設(shè)導(dǎo)線框中電流沿abcdef為正方向）（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖所示，在一根軟鐵棒上繞有一個(gè)線圈，a、b是線圈的兩端，a、b分別與平行導(dǎo)軌M、N相連，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌面垂直，一根導(dǎo)體棒橫放在兩導(dǎo)軌上，要使a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高，則導(dǎo)體棒在兩根平行的導(dǎo)軌上應(yīng)該（　�。�
A．向左加速滑動(dòng)B．向左減速滑動(dòng)
C．向右加速滑動(dòng)D．向右減速滑動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小5T，磁場(chǎng)寬度d=0.55m，有一邊長(zhǎng)1=0.4m，質(zhì)量m1=0.6kg，電阻R=2Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)光滑的定滑輪與一質(zhì)量m2=0.4kg的物體相連，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，線框從圖示位置自由釋放，物塊到定滑輪的距離足夠長(zhǎng)．（g=10m/s2）求：
（1）線框abcd還未進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線拉力為多少？
（2）當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場(chǎng)MN邊界的距離x多大？
（3）cd邊恰離開(kāi)磁場(chǎng)邊界PQ時(shí)，速度大小為2m/s，求運(yùn)動(dòng)整過(guò)程中ab邊產(chǎn)生熱量Q為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為El；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2．則通過(guò)電阻R的電流方向及E1與E2之比El：E2分別為（　　）
A．c→a，2：1B．a(chǎn)→c，2：1C．a(chǎn)→c，1：2D．c→a，1：2

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