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（8分）相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成θ角放置．上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計。整個裝置處在方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．質量為m，電阻為r的導體棒ab，垂直導軌放在導軌上，如圖所示。由靜止釋放導體棒ab，求：

（1）導體棒ab可達的最大速度vm；
（2）導體棒ab的速度為v=vm/3時的加速度a；
（3）回路產生的最大電功率Pm。
（1）（2）（3）
（1）導體棒ab達最大速度時，受力平衡
有mgsinθ=BImL     Im=     Em=BLvm
得：vm=    
（2）根據牛頓第二定律有
得：    
（3）   Em=BLvm    得：
考查電磁感應現象與牛頓定律的結合，勻速運動時受力平衡，安培力等于重力沿斜面向下的分力，同理應用牛頓第二定律列式求解
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，一個足夠長的U形金屬管導軌NMPQ固定在水平面內，MN、PQ兩導軌間的寬度為L="0.50" m.一根質量為m="0.50" kg的均勻金屬棒ab橫跨在導軌上且接觸良好，abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調節(jié)、豎直向上的勻強磁場中，ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為Fm="1.0" N，ab棒的電阻為R="0.10" Ω，其他各部分電阻均不計。開始時，磁感應強度B0="0.50" T。
(1)若從某時刻(t=0)開始，調節(jié)磁感應強度的大小,使其以="0.20" T/s的變化率均勻增加，求經過多長時間ab棒開始滑動.此時通過ab棒的電流大小和方向如何?
(2)若保持磁感應強度B0的大小不變,從t=0時刻開始，給ab棒施加一個水平向右的拉力,使它以a="4.0" m/s2的加速度勻加速運動，推導出此拉力FT的大小隨時間t變化的函數表達式，并在圖乙所示的坐標圖上作出拉力FT隨時間t變化的FT-t圖線。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（a）所示，平行金屬導軌MN、PQ光滑且足夠長，固定在同一水平面上，兩導軌間距L＝0．25 m，電阻R＝0．5 Ω，導軌上停放一質量m＝0．1 kg、電阻r＝0．1 Ω的金屬桿，導軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B＝0．4 T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下，現用一外力F沿水平方向拉桿，使其由靜止開始運動，理想電壓表的示數U隨時間t變化的關系如圖（b）所示．
　　
（1）分析證明金屬桿做勻加速直線運動；
（2）求金屬桿運動的加速度；
（3）寫出外力F隨時間變化的表達式；
（4）求第2．5 s末外力F的瞬時功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

夏天將到，在北半球，當我們抬頭觀看教室內的電扇時，發(fā)現電扇正在逆時針轉動。金屬材質的電扇示意圖如圖，由于電磁場的存在，下列關于A、O兩點的電勢及電勢差的說法，正確的是（  ）

A．A點電勢比O點電勢高
B．A點電勢比O點電勢低
C．A點電勢比O點電勢相等
D．扇葉長度越短，轉速越快，兩點間的電勢差數值越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場有理想邊界，用力將矩形線圈從有邊界的磁場中勻速拉出，在其他條件不變的情況下(    )
A．速度越大，拉力做功越多
B．線圈邊長L1越大，拉力做功越多
C．線圈邊長L2越大，拉力做功越多
D．線圈電阻越大，拉力做功越多

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，MN為金屬桿，在豎直平面內貼著光滑金屬導軌由靜止下滑，導軌的間距l(xiāng)=10cm，足夠長的導軌上端接有電阻R=0.4Ω，金屬桿電阻r=0.1Ω，導軌電阻不計，整個裝置處于B=0.5T的水平勻強磁場中．若桿穩(wěn)定下落時，每秒鐘有0.02J的重力勢能轉化為電能，求穩(wěn)定下落時MN桿的下落速度v=？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，質量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。

（1）調節(jié)Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。
（2）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

【2012? 北京市西城區(qū)期末】如圖所示，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內，MN、PQ平行且足夠長，兩軌道間的寬度L＝0.50m。軌道左端接一阻值R=0.50Ω的電阻。軌道處于磁感應強度大小B＝0.40T，方向豎直向下的勻強磁場中。質量m=0.50kg的導體棒ab垂直于軌道放置。在沿著軌道方向向右的力F作用下，導體棒由靜止開始運動，導體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直。不計軌道和導體棒的電阻，不計空氣阻力。

（1）若力F的大小保持不變，且F=1.0N。求
a．導體棒能達到的最大速度大小vm；
b．導體棒的速度v=5.0m/s時，導體棒的加速度大小a。
（2）若力F的大小是變化的，在力F作用下導體棒做初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小a=2.0m/s2。從力F作用于導體棒的瞬間開始計時，經過時間t=2.0s，求力F的沖量大小I。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30°角，兩導軌的間距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的電阻。質量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25Ω。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始沿斜面向上運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：   
（1）4.0s末金屬棒ab瞬時速度的大小；
（2）4.0s末力F的瞬時功率。

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