如圖所示，兩根電阻不計(jì)，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌，一端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌上垂直擱置一根質(zhì)量為m．電阻為r的金屬棒，整個(gè)裝置處于豎直向上磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)給金屬棒施一沖量，使它以初速V0向左滑行．設(shè)棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)到停止的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量為q．求：（導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)）
（1）金屬棒沿導(dǎo)軌滑行的距離；
（2）在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中消耗的電能．
精英家教網(wǎng)
（1）設(shè)滑行的距離為L(zhǎng)．
由法拉第電磁感應(yīng)定律有  ε=
△Φ
△t
=
B△S
△t
=BL×
l
△t
  ①
而由電流定義有I=
q
△t
  ②
由閉合電路的歐姆定律得　I=
ε
R+r
 ③
由①②③解得 BL?
l
R+r
=q 得 L=q?
R+r
B?l

（2）由功能原理得，-Wf+(-Q)=0-
1
2
m
V20
④
而Wf=μmgL=μmgq?
R+r
B?l
⑤
∴Q=
1
2
m
V20
-μmgq?
R+r
B?l

答：
（1）金屬棒沿導(dǎo)軌滑行的距離是
q(R+r)
Bl
；
（2）在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中消耗的電能是
1
2
m
V20
-μmgq?
R+r
Bl
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾角為θ，導(dǎo)軌下端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上．質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度h．在這過(guò)程中（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩根電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN與水平面的夾角均為θ，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌下端接有圖示電路；已知：電阻R1=6Ω、R2=3Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻不計(jì)．當(dāng)電鍵S1閉合，S2斷開時(shí)，一根垂直于導(dǎo)軌PQ放置的電阻不計(jì)、質(zhì)量均勻的金屬棒恰好能靜止，金屬棒質(zhì)量為m，平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)．則 （　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2013?寧德模擬）如圖所示，兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，當(dāng)ab棒中的電流大小為I時(shí)，此過(guò)程中ab棒上產(chǎn)生的熱量為Q．求此時(shí)：
（1）ab棒速度v的大�。�
（2）ab棒下滑的距離s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，兩根電阻不計(jì)、相距L且足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌與水平面成 θ 角，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，導(dǎo)軌下端連接阻值為R的電阻．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m，電阻也為R、與導(dǎo)軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑，ab下滑距離s后開始勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．求：
（1）ab棒勻速下滑時(shí)速度v的大��；
（2）ab棒從靜止至開始勻速下滑的過(guò)程中，ab棒上產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，上端接有兩個(gè)定值電阻R1、R2，已知R1=R2=2r．將質(zhì)量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放，下落過(guò)程中金屬棒保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好．自由下落一段距離后金屬棒進(jìn)入一個(gè)垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為h．金屬棒出磁場(chǎng)前R1、R2的功率均已穩(wěn)定為P．則金屬棒離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為
 
，整個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻R1的電量為
 
．（已知重力加速度為g）

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