有一足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑，間距L=2m，導(dǎo)軌沿與水平方向成θ=300角傾斜放置，在底部連接有一個(gè)阻值為R=4Ω電阻，現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m，質(zhì)量m=0.2kg，電阻r=2Ω的金屬棒自軌道頂部沿軌道自由滑下，經(jīng)一段距離后進(jìn)入一垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，磁場(chǎng)上部有邊界，下部無邊界，磁感強(qiáng)度B=0.5T，金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后又運(yùn)動(dòng)了S′=3.2m 后開始勻速直線運(yùn)動(dòng)，在做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前這段時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生了Q=0.8J的熱量，取g=10m/s2,求：
（1）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)通過電阻R的電量q。
（2）磁場(chǎng)的上部邊界距離導(dǎo)軌頂部的距離S。
解：（1）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)由法拉第電場(chǎng)感應(yīng)定律E=△φ／△t=B S′L／△t E=I(R+r) q=I△t得q= B S′L／(R+r) =8／15 (C) （8分） （2）設(shè)棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為V0，在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為V 在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：mgsinθ=B2L2V／(R+r)得V=6m／s 棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)到勻速運(yùn)動(dòng)過程中，由能量守恒 mg S′sinθ+mv02／2= mv2／2 +1.5Q 得V0=4 m／s故S= v02／2a a=g sinθ 得S=1.6m （10分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，有一足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，間距L=0.5m，導(dǎo)軌沿與水平方向成θ=30°傾斜放置，底部連接有一個(gè)阻值為R=3Ω的電阻．現(xiàn)將一根長(zhǎng)也為L(zhǎng)=0.5m質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=2Ω的均勻金屬棒，自軌道頂部靜止釋放后沿軌道自由滑下，下滑中均保持與軌道垂直并接觸良好，經(jīng)一段距離后進(jìn)入一垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．磁場(chǎng)上部有邊界OP，下部無邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后又運(yùn)動(dòng)了一段距離便開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前這段時(shí)間內(nèi)，金屬棒上產(chǎn)生了Qr=2.4J的熱量，且通過電阻R上的電荷量為q=0.6C，取g=10m/s2．求：
（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速v0；
（2）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，當(dāng)速度v=6m/s時(shí)，其加速度a的大小及方向；
（3）磁場(chǎng)的上部邊界OP距導(dǎo)軌頂部的距離S．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?寶雞模擬）如圖所示，MN、PQ是水平放置且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)孰，兩導(dǎo)軌間距離d1=0.2rn．兩導(dǎo)軌間有寬度分別為l1=2cm和l2=lcm、磁感強(qiáng)度分別為B1=0.5T和B2=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向分別垂直紙面向里和向外，在兩導(dǎo)軌右端接有平行金屬板AB；金屬板的長(zhǎng)度l=18cm，兩板間距d2=6cm．一金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，當(dāng)金屬桿ab從磁場(chǎng)的左邊界開始以v=20m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)同時(shí)，一比荷為200C/kg的負(fù)離子從兩板間靠近B板左邊緣的C點(diǎn)以速度vo水平向右射入板間，金屬桿滑動(dòng)中始終與導(dǎo)軌垂直且二者保持良好接觸，帶電離子的重力不計(jì)；平行金屬板AB充放電時(shí)間不計(jì)，若負(fù)離子從兩金屬板間射出時(shí)速度方向水平向右，求v0．的最小值是多少？

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科目：高中物理 來源：黃岡新內(nèi)參·高考（專題）模擬測(cè)試卷·物理 題型：038

有一足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑，間距l＝2m，導(dǎo)軌沿與水平方向成θ＝度傾斜放置，在底部連接有一個(gè)阻值為R＝3Ω的電阻．現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)為2m，質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝2Ω的金屬棒自軌道頂部沿軌道自由滑下，經(jīng)過一段距離后進(jìn)入一垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．磁場(chǎng)上部有邊界，下部無邊界，磁感強(qiáng)度B＝0.5T．金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后又運(yùn)動(dòng)了＝30m后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前這段時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生了Q＝36J的熱量，取g＝10m/．求：

(1)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后速度v＝15m/s時(shí)的加速度a的大小及方向

(2)磁場(chǎng)的上部邊界距導(dǎo)軌頂部的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑，間距l＝2m，導(dǎo)軌沿與水平方向成θ＝度傾斜放置，在底部連接有一個(gè)阻值為R＝3Ω的電阻．現(xiàn)將一個(gè)長(zhǎng)為2m，質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝2Ω的金屬棒自軌道頂部沿軌道自由滑下，經(jīng)過一段距離后進(jìn)入一垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．磁場(chǎng)上部有邊界，下部無邊界，磁感強(qiáng)度B＝0.5T．金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后又運(yùn)動(dòng)了＝30m后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在做勻速直線運(yùn)動(dòng)之前這段時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生了Q＝36J的熱量，取g＝10m/．求：

 (1)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后速度v＝15m/s時(shí)的加速度a的大小及方向

(2)磁場(chǎng)的上部邊界距導(dǎo)軌頂部的距離s．

 

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