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如圖所示，電阻不計的金屬圓盤，半徑為r，在圓盤邊緣的槽內繞有一根很長的輕質繩，繩端吊有一質量為m的物體，圓盤處于磁感強度為B．方向垂直盤面的勻強磁場中，在圓盤中心轉軸O與邊緣之間接有一個電阻R．現將物體由靜止釋放，則圓盤繞軸O轉動的最大角速度是多少？(不計一切摩擦)

  


解析:

當圓盤轉動的角速度達到最大值ωm時，物體將勻速下落，系統(tǒng)達到平衡．

此時的感應電動勢,

感應電流．

根據能量守恒定律，此時重力勢能減少的功率等于電路消耗的電功率，即

mg·ωmr=I2R，

解出．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電阻不計的平行金屬導軌MN和OP水平放置．MO間接有阻值為R的電阻．導軌相距為d，有豎直向下的勻強磁場，磁感強度為B．質量為m，長為L的導體棒CD的電阻為r，垂直于導軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F向右拉動CD棒．CD棒受恒定的摩擦阻力f．已知F＞f，L＞d，求：
（1）CD棒運動的最大速度是多少？
（2）當CD棒達到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？
（3）若在CD棒達到最大速度后的某一時刻撤去恒力F，當CD棒滑行S過程中流過電阻R的電量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電阻不計的平行粗糙長金屬導軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬棒a、b垂直于導軌放置，且與導軌良好接觸，勻強磁場垂直穿過導軌平面．現用一平行于導軌的恒力F作用在a的中點，使其向上運動．在a運動的整個過程中若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，電阻不計的平行金屬導軌MN和OP放置在水平面內，MO間接有阻值為R=3Ω的電阻，導軌相距d=1m，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B=0.5T．質量為m=0.1kg，電阻為r=1Ω的導體棒CD垂直于導軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉動CD，CD受摩擦阻力f恒為0.5N．求：（1）CD運動的最大速度；（2）當CD達到最大速度后，電阻R消耗的電功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河南模擬）如圖所示，電阻不計的平行光滑金屬導軌與水平面的夾角為θ，寬度為l，下端與阻值為R的電阻相連．磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過導軌平面，現使質量為m的導體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導軌向上運動，滑行到最遠位置a′b′后又下湍．已知導體棒運動過程中的最大加速度為2gsinθ，g為重力加速度，軌道足夠長，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?湛江一模）如圖所示，電阻不計的光滑平行金屬導軌MN和OP水平放置，MO間接有阻值為R的電阻，兩導軌相距為L，其間有豎直向下的勻強磁場．質量為m、長度為L、電阻為R0的導體棒CD垂直于導軌放置，并接觸良好．在CD的中點處用大小為F平行于MN向右的水平恒力啦CD從靜止開始運動s的位移，導體棒CD的速度恰好達到最大速度vm．
（1）試判斷通過電阻R的電流方向；
（2）求磁場磁感應強度B的大小；
（3）求此過程中電阻R上所產生的熱量．

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