如圖所示，abcd是由粗裸銅導(dǎo)線連接兩個定值電阻組成的閉合矩形導(dǎo)體框，水平放置，金屬棒ef與ab及cd邊垂直，并接觸良好，空間存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下，已知電阻R1=2R，R3=3R，其它部分的電阻都可忽略不計，ab及cd邊相距為L．給ef棒施加一個跟棒垂直的恒力F，求：
（1）ef棒做勻速運動時的速度多大？
（2）當ef棒做勻速運動時，電阻R1消耗的電功率多大？
（1）ef切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相當于電源，畫出等效電路圖．
外電路總電阻為：R總=
2R?3R
2R+3R
=1.2R
通過ef的電流為：I=
E
R總
=
BLv
R總

ef所受的安培力為：F安=BIL=B
BLv
R總
?L=
B2L2v
1.2R

ef勻速運動，恒力F與安培力二力平衡，則有：
F=F安，
聯(lián)立上兩式得：v=
1.2FR
B2L2

（2）P1=I
21
?R1=（
BLv
R總
?
3R
2R+3R
）2?2R=(
BLv
1.2R
?
3
5
)2?2R=
B2L2v2
2R

答：（1）ef棒做勻速運動時的速度為
1.2FR
B2L2
．
（2）當ef棒做勻速運動時，電阻R1消耗的電功率為
B2L2v2
2R
．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，導(dǎo)體框內(nèi)有一垂直于框架平而的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為0.12T，框架中的電阻R1=3Ω，R2=2Ω，其余部分電阻均不計．導(dǎo)體棒AB在磁場中的長度為0.5m，當AB棒以10m/s速度沿著導(dǎo)體框勻速移動時，所需外力F=______N，產(chǎn)生功率P=______W，通過R2上的電流I2=______A．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖各情況中，電阻R=0．lΩ，運動導(dǎo)線的長度都為l=0.05m，作勻速運動的速度都為v=10m/s．除電阻R外，其余各部分電阻均不計．勻強磁場的磁感強度B=0.3T．試計算各情況中通過每個電阻R的電流大小和方向．

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我國第一艘航母“遼寧艦”交接入列后，殲-15飛機順利完成了起降飛行訓(xùn)練，圖為一架殲-15飛機剛著艦時的情景．已知該飛機機身長為l，機翼兩端點C、D的距離為d，某次在我國近海海域訓(xùn)練中飛機降落時的速度沿水平方向，大小為v，該空間地磁場磁感應(yīng)強度的水平分量為Bx，豎直分量為By．C、D兩點間的電勢差為U，下列分析正確的是（　�。�
A．U=Bxlv，C點電勢低于D點電勢
B．U=Bxdv，C點電勢高于D點電勢
C．U=Bylv，C點電勢低于D點電勢
D．U=Bydv，C點電勢高于D點電勢

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示有理想邊界的兩個勻強磁場，磁感應(yīng)強度均為B=0.5T，兩邊界間距s=0.1m，一邊長L=0.2m的正方形線框abcd由粗細均勻的電阻絲圍成，總電阻為R=0.4Ω，現(xiàn)使線框以v=2m/s的速度從位置Ⅰ勻速運動到位置Ⅱ，則下列能正確反映整個過程中線框a、b兩點間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在統(tǒng)一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=16m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后閉合回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=3：1．導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．
求：（1）棒在勻加速過程中，通過電阻R的電荷量q
（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2
（3）外力做的功WF．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，小燈泡的規(guī)格為“4V　4W”，接在兩光滑水平導(dǎo)軌的左端，導(dǎo)軌間距L=0.5m，電阻不計．金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上，電阻r為1Ω，整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B為1T．為使小燈泡正常發(fā)光，求：
（1）金屬棒ab勻速滑行的速率；
（2）拉動金屬棒ab的外力的功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為α，設(shè)導(dǎo)軌足夠長．導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.4Ω，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω，兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好，且能沿導(dǎo)軌無摩擦滑動，與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1=1.0Ω，電路中其它電阻不計．當單刀雙擲開關(guān)S與1接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止狀態(tài)，求：
（1）磁場的方向；
（2）S與1接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；
（3）當開關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒ab在運動過程中，單位時間（1s）內(nèi)掃過的最大面積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

間距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角為30°，導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)軌的N、Q端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌上有一根質(zhì)量一定、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒上方距離L以上的范圍存在著磁感應(yīng)強度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場．現(xiàn)在施加一個平行斜面向上且與棒ab重力相等的恒力，使導(dǎo)體棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動，當ab進入磁場后，發(fā)現(xiàn)ab開始勻速運動，求：
（1）導(dǎo)體棒的質(zhì)量；
（2）若進入磁場瞬間，拉力減小為原來的一半，求導(dǎo)體棒能繼續(xù)向上運動的最大位移．

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