如圖14所示，光滑的U形金屬導軌MNN′M′水平的固定在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，導軌的寬度為L，其長度足夠長，M′、M之間接有一個阻值為R的電阻，其余部分電阻不計．一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒ab恰能放在導軌之上，并與導軌接觸良好．給棒施加一個水平向右的瞬間作用力，棒就沿軌道以初速度v0開始向右滑行．求：

(1)開始運動時，棒中的瞬時電流i和棒兩端的瞬時電壓u分別為多大？
(2)當棒的速度由v0減小到v0/10的過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？
(1)　 BLv0　(2)mv02
(1)開始運動時，棒中的感應電動勢：
E＝BLv0
棒中的瞬時電流：i＝＝
棒兩端的瞬時電壓：u＝E＝BLv0.
(2)由能量守恒定律知，閉合電路在此過程中產(chǎn)生的焦耳熱：Q總＝mv02－m(v0)2＝mv02
棒中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q＝Q總＝mv02.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑導軌水平放置，導軌電阻不計，左端連接一個固定電阻。金屬桿在恒力作用下由靜止開始從AC位置向右運動，進入右側(cè)第一個勻強磁場后立即作勻速直線運動，然后經(jīng)過無磁場區(qū)域進入第二個勻強磁場區(qū)域，剛進入磁場再次作勻速直線運動。已知第一個勻強磁場的磁感應強度為第二個勻強磁場的磁感應強度的倍，DF、FH、HP間距離相同。求：

（1）金屬桿第一次勻速與第二次勻速運動的速度之比？
（2）AD、FH的距離之比？
（3）第一次經(jīng)過勻強磁場系統(tǒng)的生熱量與第二次經(jīng)過勻強磁場系統(tǒng)的生熱量之比？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中,ab直導線與P1、P2相連接,線圈A與直導線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場.且磁場B的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,則下列敘述正確的是(    )
A．0~1 s內(nèi)ab、cd導線互相排斥
B．1~2 s內(nèi)ab、cd導線互相吸引
C．2~3 s內(nèi)ab、cd導線互相吸引
D．3~4 s內(nèi)ab、cd導線互相排斥

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在電容器C的兩端接有一個圓環(huán)形導體回路，在圓環(huán)回路所圍的面積之內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，已知圓環(huán)的半徑r=5cm，電容器的電容C=20F，當磁場B以2×10－2T／s的變化率均勻增加時，則電容器的
A．a(chǎn)板帶正電，電荷量為×10－9C
B．a(chǎn)板帶負電，電荷量為－×10－9C
C．a(chǎn)板帶正電，電荷量為×10－6C
D．a(chǎn)板帶負電，電荷量為－×10－6C

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

(2010年高考安徽卷)如圖9－1－13所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料、不同粗細的導線繞制(Ⅰ為細導線)．兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面．運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界．設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2.不計空氣阻力，則(　　)

圖9－1－13
A．v1 <v2，Q1< Q2　　　　　B．v1＝v2，Q1＝Q2
C．v1 <v2，Q1>Q2D．v1＝v2，Q1< Q2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖5所示，水平光滑的平行金屬導軌，左端接有電阻R，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運動，當其通過位置a、b時，速率分別為va、vb，到位置c時棒剛好靜止，設(shè)導軌與棒的電阻均不計，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中                     (　　)
A．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等
B．棒運動的加速度相等
C．安培力做功相等
D．通過棒橫截面積的電荷量相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

(14分)如圖12所示，勻強磁場的磁感應強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率＝k，k為負的常量．用電阻率為ρ、橫截面積為S的硬導線做成一邊長為l的方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中．求：
(1)導線中感應電流的大��；
(2)磁場對方框作用力的大小隨時間的變化率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，用粗細相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，則下列說法正確的是(　　)
A．產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶4
B．產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶1
C．通過銅絲某截面的電量之比為1∶2
D．通過銅絲某截面的電量之比為1∶4

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一個匝數(shù)為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸ab以角速度ω由圖示位置逆時針方向轉(zhuǎn)動。試求:
(1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢的最大值;
(2) 線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中的平均感應電動勢。
(3) 設(shè)線圈的總電阻為R，線圈轉(zhuǎn)過1/4周的過程中通過某一截面的電量。

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