如圖所示，兩條足夠長的互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L=0.5m。在導(dǎo)軌的一端分別接有阻值均為0.6Ω的電阻R1、R2，在x≥0處有一與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。一質(zhì)量m=0.2kg的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬直桿的電阻是r=0.2Ω，其他電阻忽略不計(jì)，金屬直桿以一定的初速度v0=4m/s進(jìn)入磁場，同時(shí)受到沿x軸正方向的恒力F=3.5N的作用，在x=2m處速度達(dá)到穩(wěn)定。

求：
（1）金屬直桿達(dá)到的穩(wěn)定速度v1是多大？
（2）從金屬桿進(jìn)入磁場到金屬直桿達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中，電阻R1上產(chǎn)生的熱量是多大？
（1）7m/s   （2）1.11J

試題分析：（1）金屬桿的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，其中R指的是并聯(lián)電阻0.3Ω，代入求解：
（2）根據(jù)動能定理，其中外力總共W=Fx=3.5*2=7J。根據(jù)動能定理求得總熱量為3.7J，由于內(nèi)阻跟外阻之比為2:3，因此外阻總熱量為2.22J，即電阻R1上產(chǎn)生的熱量1.11J
點(diǎn)評：本題考查了常見電磁感應(yīng)定律問題與其他類型問題結(jié)合的問題。通過電動勢結(jié)合閉合電路歐姆定律求解。
練習(xí)冊系列答案
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，兩光滑導(dǎo)軌相距為L，傾斜放置，與水平地面夾角為θ，上端接一電容為C的電容器。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m長為L的導(dǎo)體棒平行地面放置，導(dǎo)體棒離地面的高度為h，磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與兩導(dǎo)軌所決定的平面垂直，開始時(shí)電容器不帶電。將導(dǎo)體棒由靜止釋放，整個(gè)電路電阻不計(jì)，則（    ）
A．導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動，后作勻速運(yùn)動
B．導(dǎo)體棒一直做勻加速直線運(yùn)動，加速度為
C．導(dǎo)體棒落地時(shí)瞬時(shí)速度
D．導(dǎo)體棒下落中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻，將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示，除電阻R外其余電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（     ）
A．金屬棒向下運(yùn)動時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b
B．金屬棒向下運(yùn)動時(shí)彈簧彈力和安培力一直在增大
C．金屬棒運(yùn)動過程中所受安培力的方向始終與運(yùn)動方向相反
D．金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場.若第一次用0.3 s時(shí)間拉出，外力做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1；第二次用0.9 s時(shí)間拉出，外力所做的功為W2，通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則（ ）
A．W1<W2,q1<q2
B．W1<W2,q1=q2
C．W1>W2,q1=q2
D．W1>W2,q1>q2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，寬度L=0.2m、足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在位于豎直平面內(nèi)的絕緣板上，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場，磁場方向跟導(dǎo)軌所在平面垂直．一根導(dǎo)體棒MN兩端套在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，且可自由滑動，導(dǎo)體棒的電阻值R=l.5Ω，其他電阻均可忽略不計(jì)．電源電動勢E=3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2．當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止不動．
（1）求S1閉合，S2斷開時(shí)，導(dǎo)體棒所受安培力的大��；
（2）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動，求當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度a=5.0m/s2時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大��；
（3）將S1斷開，S2閉合，使導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動，求導(dǎo)體棒運(yùn)動的最大速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示裝置中，線圈A、B彼此絕緣繞在一鐵芯上，B的兩端接有一電容器，A的兩端與放在勻強(qiáng)磁場中的導(dǎo)電軌道連接，軌道上放有一根金屬桿ab.要使電容器上板帶正電，金屬桿ab在磁場中運(yùn)動的情況可能是：

①向右減速滑行 ②向右加速滑行
③向左減速滑行 ④向左加速滑行
以上選項(xiàng)正確的為（   ）
A.①④    B.②③    C.①②    D.③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=2m,導(dǎo)軌左端所接的電阻R=10,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B="0.5T," ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動，求金屬棒所受外力的大小。（金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)） 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，有一根水平放置的金屬棒沿水平方向拋出，初速度方向和棒垂直，則棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢將 （  ）
A．隨時(shí)間增大B．隨時(shí)間減小
C．難以確定D．不隨時(shí)間變化

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端與小燈泡連接，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面，則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過程中（導(dǎo)體棒電阻為R，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)）
A．受到的安培力方向沿斜面向上
B．受到的安培力大小保持恒定
C．導(dǎo)體棒的機(jī)械能一直減小
D．克服安培力做的功等于燈泡消耗的電能

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