（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小。

（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。

（3）當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)，施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用，求導(dǎo)體棒ab從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)II到停止運(yùn)動(dòng)所通過(guò)的距離和電阻R2上所產(chǎn)生的熱量。

解：（1）（6分）以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng)I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，

由牛頓第二定律，得                 ①（1分）

式中                                      ②（1分）   

                                         ③（1分）                  

＝4R                         ④（2分）

由以上各式可得到                   ⑤（1分）

（2）（8分）當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過(guò)磁場(chǎng)II時(shí)，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即，                             ⑥（1分）

                              ⑦（1分）

(或)

式中　　               ⑧（1分）

解得                      ⑨（2分）

導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有

                          ⑩ （1分）

得　　                    （2分）

（3）（6分）由動(dòng)量定理得    （1分）

     即         

     即                     （1分）

        聯(lián)立⑨解得                 （1分）

       停下來(lái)過(guò)程中重力做正功、外力F和安培力做負(fù)功，由動(dòng)能定理有

             

所以產(chǎn)生總熱量為

                                     （1分）

       在電阻R2上產(chǎn)生的熱量為           （1分）

       聯(lián)立⑨解得：            （1分）

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：

（2008?上海）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1=12R，R2=4R．在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長(zhǎng)．已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2．
（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大�。�
（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2．
（3）若將磁場(chǎng)II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式．

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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，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1=12R，R2=4R．在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，兩平行軌道中夠長(zhǎng)．已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2．
（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大�。�
（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2．
（3）當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)，施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用，求導(dǎo)體棒ab從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)II到停止運(yùn)動(dòng)所通過(guò)的距離和電阻R2上所產(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，矩形裸導(dǎo)線框長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為2l，短邊的長(zhǎng)度為l，在兩個(gè)短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計(jì)．導(dǎo)線框一長(zhǎng)邊與x軸重合，左邊的坐標(biāo)x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．一光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且接觸良好，質(zhì)量為m電阻為R．開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒靜止于x=0處，從t=0時(shí)刻起，導(dǎo)體棒AB在沿x軸正方向的拉力F（大小未知）作用下，以加速度a從x=0處勻加速運(yùn)動(dòng)到x=2L處．
（1）求導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2L過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電量．
某同學(xué)的解題過(guò)程如下：
oaAB回路的平均電動(dòng)勢(shì)E1=
△φ
△t
=
2BL2
△t
（1）
bcAB回路的平均電動(dòng)勢(shì)E2=
△φ
△t
=
2BL2
△t
（2）
導(dǎo)體棒AB上的平均電動(dòng)勢(shì)E=E1+E2=
4BL2
△t
（3）
通過(guò)導(dǎo)體棒的電量q=
E
1.5R
×△t=
8BL2
3R
（4）
你認(rèn)為以上分析是否正確，若正確簡(jiǎn)要說(shuō)明理由，若不正確，請(qǐng)給出正確的解答．
（2）推導(dǎo)出力F與時(shí)間t間的關(guān)系式，給出時(shí)間t的取值范圍．
（3）您能求出勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F的沖量嗎？若能求出具體的結(jié)果（用給定的已知量表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（08年上海卷）（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B�，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。

（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小。

（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。

（3）若將磁場(chǎng)II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力F。隨時(shí)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)球，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B�，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，且平行軌道足夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。

（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落到r/2時(shí)的加速度大小。

（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。

（3）若將磁場(chǎng)II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度大小v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式

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