如圖所示，寬度為L(zhǎng)=0.2m的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的一端連接阻值R=1Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=5T．一根質(zhì)量m=100g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=10m/s，在運(yùn)動(dòng)過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求：
（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大�。�
（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大�。�
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)30cm時(shí)撤去拉力，求：運(yùn)動(dòng)30cm和撤去拉力至棒停下來的整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量．
（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv=5×0.2×10V=10V，
電流：I=
E
R
=
10
1
=10A；
（2）導(dǎo)體棒受到的安培力：F安=BIL=5×10×0.2=10N，
導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得，拉力：F=F安=10N；
（3）克服安培力做功產(chǎn)生焦耳熱，運(yùn)動(dòng)30cm過程中R上產(chǎn)生的熱量：Q1=Fs=10×0.3J=3J，
撤去拉力至棒停下來過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量：Q2=
1
2
mv2=
1
2
×0.1×100J=5J，
整個(gè)過程R上產(chǎn)生的熱量：Q=Q1+Q2=3+5=8J；
答：（1）在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為10A．（2）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小為10N．（3）運(yùn)動(dòng)30cm和撤去拉力至棒停下來的整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的總熱量為8J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向垂直于紙面向外，平行金屬軌接有電阻R，垂直導(dǎo)軌放有電阻也為R的導(dǎo)體棒MN，長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)它沿導(dǎo)軌以速度V向右滑動(dòng)
時(shí)，MN兩端電勢(shì)差為（　�。�
A．
1
4
BLV		B．
1
2
BLV		C．BLVD．略大于BLV

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬?gòu)澖枪饣瑢?dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊與水平面的夾角為37°，質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，以下說法正確的是（　�。�
A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為mgsin37°
B．回路中電流為
mgsin37°
BL
C．回路中電流的總功率為mgvsin37°
D．m與v大小的關(guān)系為m=
B2L2v
2Rgtan37°

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌PN與QM相距1m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1=6Ω，R2=3Ω，ab導(dǎo)體棒的電阻為2Ω．垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T．現(xiàn)使ab以恒定速度v=3m/s勻速向右移動(dòng)，求：
（1）金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E
（2）R1與R2消耗的電功率分別為多少？
（3）拉ab棒的水平向右的外力F為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

正方形的導(dǎo)線框，質(zhì)量m=60g，邊長(zhǎng)l=12cm，電阻R=0.06Ω，在豎直平面內(nèi)自由下落H=5m后，下框邊進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框垂直，如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿豎直方向的寬度h=l，線框通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)恰好勻速直線運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2，求：
（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度多大？
（2）線框通過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生了多少熱量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌，頂端用一電阻R相連，兩導(dǎo)軌所在的豎直平面與磁場(chǎng)方向垂直．一根金屬棒ab以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)，到某一高度后又向下運(yùn)動(dòng)返回到原出發(fā)點(diǎn)．整個(gè)過程中金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與棒間的摩擦及它們的電阻均可忽略不計(jì)．則在金屬棒整個(gè)上行與整個(gè)下行的兩個(gè)過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．回到出發(fā)點(diǎn)的速度v等于初速度v0
B．上行過程中通過R的電量大于下行過程中通過R的電量
C．上行過程中R上產(chǎn)生的熱量大于下行過程中R上產(chǎn)生的熱量
D．上行的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于下行的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A、B為同種材料制成的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)的正方形線框，B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的兩倍，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方，其磁場(chǎng)寬度為4L，兩線框的下邊距離磁場(chǎng)的上邊的高度均為h，讓它們同時(shí)由靜止釋放．問：
（1）A、B線框哪個(gè)先落地？請(qǐng)用學(xué)過的物理知識(shí)分析論證你的結(jié)論；
（2）落地時(shí)，計(jì)算通過A、B兩個(gè)線框的電量之比；
（3）落地時(shí)，能否判斷出哪個(gè)線框產(chǎn)生的熱量較多？若能，求出兩者產(chǎn)生的熱量之比；若不能，請(qǐng)說明理由．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的剛性U型金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中接有阻值為R的電阻，它們的質(zhì)量為m0．導(dǎo)軌的兩條軌道間的距離為l，PQ是質(zhì)量為m的金屬桿，可在軌道上滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)保持與軌道垂直，桿與軌道的接觸是粗糙的，桿與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)．初始時(shí)，桿PQ于圖中的虛線處，虛線的右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于桌面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．現(xiàn)有一位于導(dǎo)軌平面內(nèi)的與軌道平行的恒力F作用于PQ上，使之從靜止開始在軌道上向右作加速運(yùn)動(dòng)．已知經(jīng)過時(shí)間t，PQ離開虛線的距離為x，此時(shí)通過電阻的電流為I0，導(dǎo)軌向右移動(dòng)的距離為x0（導(dǎo)軌的N1N2部分尚未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域）．求：
（1）桿受到摩擦力的大�。�
（2）經(jīng)過時(shí)間t，桿速度的大小v為多少？
（3）在此過程中電阻所消耗的能量．（不考慮回路的自感）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，粗細(xì)均勻的、電阻為r的金屬圓環(huán)，放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，圓環(huán)直徑為l；長(zhǎng)為l、電阻為
r
2
的金屬棒ab放在圓環(huán)上，以v0向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線位置時(shí)，金屬棒兩端的電勢(shì)差為______．

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