如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l=0.50m，電阻不計(jì)．M、M′間接有阻值R=1.6Ω的電阻．金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置．導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬棒ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=10m/s，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒ab與導(dǎo)軌保持良好接觸．已知金屬棒ab接入電路部分的阻值r=0.40Ω．求：
（1）金屬棒ab中電流I的大小和方向；
（2）1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．
（1）設(shè)金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律：
ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Blv=0.20×0.50×10V=1V，
電路中感應(yīng)電流為：I=
E
R+r

解得：I=
1
1.6+0.4
A=0.50A
根據(jù)右手定則：電流方向b→a
（2）設(shè)1min電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt=24J
答：（1）金屬棒ab中電流I的大小為0.50A，電流方向b→a；
（2）1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為24J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PK表面粗糙，與水平面之間的夾角為α，間距為L(zhǎng)．垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，MP間接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，其他電阻不計(jì)．如圖所示，用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab，使金屬桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，桿運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm，ts末金屬桿的速度為v1，前ts內(nèi)金屬桿的位移為x，（重力加速度為g）求：
（1）金屬桿速度為v1時(shí)加速度的大��；
（2）整個(gè)系統(tǒng)在前ts內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌相距L，與水平面的夾角為q，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場(chǎng)方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場(chǎng)方向向下．當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度v0沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上，若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m、電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g，在此過程中導(dǎo)體棒EF上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：
（1）導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力；
（2）導(dǎo)體棒EF上升的最大高度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，兩個(gè)正方形虛線框之間的四個(gè)區(qū)域有大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)兩個(gè)區(qū)域垂直紙面向里，右側(cè)兩個(gè)區(qū)域垂直紙面向外．現(xiàn)有一個(gè)大小與磁場(chǎng)區(qū)域外邊緣等大的正方形金屬線框abcd正對(duì)著磁場(chǎng)區(qū)域水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，在線圈通過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)有下面四個(gè)圖象，其中A是電路中電流時(shí)間圖象，B是線圈中bc部分兩端電壓時(shí)間圖象，C是線框受到的安培力時(shí)間圖象，D是線框中焦耳熱功率時(shí)間圖象，則可能正確的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在水平桌面上放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)了一個(gè)電容為C、充電后電荷量為Q0的電容器，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)；現(xiàn)將一質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；當(dāng)閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒ab將向右運(yùn)動(dòng)．若導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，忽略一切摩擦，則關(guān)于磁場(chǎng)方向以及閉合開關(guān)S后發(fā)生的現(xiàn)象，下列說法正確的是（　�。�
A．磁場(chǎng)方向豎直向上
B．電容器的電荷量將逐漸減少，直到不帶電
C．導(dǎo)體棒ab先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到靜止不動(dòng)
D．導(dǎo)體棒ab先做變加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，光滑金屬直軌道MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，MN、PQ平行且足夠長(zhǎng)，軌道的寬L=0.5m．軌道左端接R=0.4Ω的電阻．軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.4T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．導(dǎo)體棒ab在沿著軌道方向向右的力F=1.0N作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好并且相互垂直，導(dǎo)體棒的電阻r=0.1Ω，軌道電阻不計(jì)．求：
（1）導(dǎo)體棒的速度v=5.0m/s時(shí)，導(dǎo)體棒受到安培力的大小F安．
（2）導(dǎo)體棒能達(dá)到的最大速度大小vm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，U形導(dǎo)體框架寬L=1m，與水平面成α=30°角傾斜放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，垂直框面向上．在框架上垂直框邊放有一根質(zhì)量m=0.2kg、有效電阻R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab，從靜止起沿框架無摩擦下滑，設(shè)框架電阻不計(jì)，框邊有足夠長(zhǎng)，取g=10m/s2，求：ab棒下滑的最大速度vm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，間距l(xiāng)=1m的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角θ=30°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5T方向豎直向上和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T、方向垂直于斜面向上的勻場(chǎng)磁場(chǎng)．電阻R=0.4Ω、質(zhì)量m=0.1kg的相同導(dǎo)體桿PQ、MN分別垂直放置在導(dǎo)軌上，PQ桿的兩端固定在導(dǎo)軌上，離b1b2的距離s=0.5m．MN桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)且與導(dǎo)軌始終接觸良好，當(dāng)MN桿沿由靜止釋放沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)x=1m時(shí)達(dá)到最大速度．不計(jì)導(dǎo)軌電阻．取g=10m/s2，求：
（1）當(dāng)MN桿達(dá)到最大速度時(shí)，流過PQ桿的電流大小和方向；
（2）從MN桿開始運(yùn)動(dòng)直到達(dá)到最大速度的過程中，PQ桿中產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若保持B2不變，使B1發(fā)生變化，要使MN桿一直靜止在傾斜軌道上，則B1隨時(shí)間如何變化？其變化率多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌由兩種材料組成．PG右側(cè)部分單位長(zhǎng)度電阻為r0，且PQ=QH=GH=L．PG左側(cè)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒電阻均不計(jì)．整個(gè)導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒AC在恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)PG之前導(dǎo)體棒AC已經(jīng)勻速．
（1）求當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流；
（2）若導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到PQ中點(diǎn)時(shí)速度大小為v1，試計(jì)算此時(shí)導(dǎo)體棒加速度；
（3）若導(dǎo)體棒初始位置與PG相距為d，運(yùn)動(dòng)到QH位置時(shí)速度大小為v2，試計(jì)算整個(gè)過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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