如圖所示，由10根長(zhǎng)度都是L的金屬桿，連接成一個(gè)“目”字型的矩形金屬框abcdefgha，放在紙面所在的平面內(nèi)；有一個(gè)寬度也為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界跟de桿平行，磁感強(qiáng)度的大小是B，方向垂直于紙面向里，水平金屬桿ab、bc、cd、ef、fg和gh的電阻不計(jì)，其他各桿的電阻都為R，各桿端點(diǎn)間接觸良好．現(xiàn)在以速度v勻速把金屬框從磁場(chǎng)的左邊界向右拉，當(dāng)de桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，開始計(jì)時(shí)，求：（1）從開始計(jì)時(shí)到ah桿剛要進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)ah桿某一橫截面上的總電量．（2）從開始計(jì)時(shí)到金屬框全部通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量．
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（1）總電阻R=
r
3
+r=
4r
3
；
金屬框干路中的電流I=
BLv
R
；
通過(guò)ah桿的電流I′=
I
3

從開始計(jì)時(shí)以ah桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間t=
3L
v
；
在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)ah桿的總電荷量q=I′t；
聯(lián)立解以上各式解得：q=
3BL2
4r

（2）勻速拉動(dòng)金屬框時(shí)，根據(jù)平衡條件得
外力F=FB=BIL；
根據(jù)能量守恒定律得：在這一過(guò)程中電流產(chǎn)生的熱量Q=W=Fs，式中s=4L；
聯(lián)立以上等式解得：Q=
3B2L3v
r

答：（1）從開始計(jì)時(shí)到ah桿剛要進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)ah桿某一橫截面上的總電量是
3BL2
4r
．
（2）從開始計(jì)時(shí)到金屬框全部通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量是
3B2L3v
r
．
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：

（2013?天津三模）如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)的電阻不計(jì)的粗糙平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為l=0.2m，三根質(zhì)量均為m=5g的導(dǎo)體棒a、b、c相距一定距離垂直放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，導(dǎo)體棒b、c的電阻均為R=1.0Ω，導(dǎo)體棒a的電阻為r=0.5Ω．有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面方向向上．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌水平向右的足夠大的拉力F作用在導(dǎo)體棒a上，使之由靜止開始向右做加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略導(dǎo)體棒間的相互作用，求：
（1）當(dāng)導(dǎo)體棒c剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒a的速度大��；
（2）當(dāng)導(dǎo)體棒c剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)撤去拉力F，撤力后電路中產(chǎn)生焦耳熱為Q=6.0×10-2J，撤去拉力F后導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上滑行的距離

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?深圳一模）兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻不計(jì)的金屬棒ab由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑．如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒下滑高度h=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大速度2m/s．求這一過(guò)程中，
（1）金屬棒受到的最大安培力；
（2）電路中產(chǎn)生的電熱．

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科目：高中物理 來(lái)源：上海市黃浦區(qū)2013年高考一模物理試題 題型：038

如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為0.3 m．軌道正上方離地0.4 m處固定一水平長(zhǎng)直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點(diǎn)處固定一定滑輪，P點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方．A、B是質(zhì)量均為2 kg的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪連接兩環(huán)．兩環(huán)均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小與質(zhì)量．現(xiàn)在A環(huán)上施加一個(gè)大小為55 N的水平向右恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升．(g取10 m/s2)，求：

(1)在B環(huán)上升到最高點(diǎn)D的過(guò)程中恒力F做功為多少？

(2)當(dāng)被拉到最高點(diǎn)D時(shí)，B環(huán)的速度大小為多少？

(3)當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時(shí)，B環(huán)的速度大小為多少？

(4)若恒力F作用足夠長(zhǎng)的時(shí)間，請(qǐng)描述B環(huán)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)之后的運(yùn)動(dòng)情況．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

(10分)如圖所示，在一根足夠長(zhǎng)的豎直絕緣桿上，套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球，球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示，小球由靜止開始下落。求：

   

(1)小球開始下落時(shí)的加速度；

(2)小球的速度多大時(shí)，有最大加速度，它們的值是多少？

(3)小球運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí)，用的是一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長(zhǎng)竹竿。質(zhì)量為m=30 kg的演員自竹竿頂部由靜止開始下滑，滑到竹竿底端時(shí)速度恰好為零。為了研究下滑演員沿桿的下滑情況，在頂桿演員與竹竿底部之間安裝一個(gè)傳感器。由于竹竿處于靜止?fàn)顟B(tài)，傳感器顯示的就是下滑演員所受摩擦力的情況，如圖所示。g=10 m／s2。求：

(1)下滑演員下滑過(guò)程中的最大速度；

(2)竹竿的長(zhǎng)度。

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