兩根相距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端通過導(dǎo)線連接阻值為R的電阻．現(xiàn)有n個(gè)條形勻強(qiáng)磁場，方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場區(qū)域的寬度為a，間距也為a．一個(gè)質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒（電阻不計(jì)）與導(dǎo)軌垂直，在距磁場區(qū)域1為a的位置由靜止開始釋放，此后一直沒有離開導(dǎo)軌，且每當(dāng)進(jìn)入磁場區(qū)域均做勻速運(yùn)動(dòng)．求
（1）區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；
（2）導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域2的時(shí)間；
（3）導(dǎo)體棒從開始下落到穿過磁場區(qū)域n的過程中，電阻R上總共產(chǎn)生的電熱．
（1）棒子自由下落a，根據(jù)機(jī)械能守恒得，
v=
2ga

進(jìn)入Ⅰ區(qū)域后，導(dǎo)棒做勻速運(yùn)動(dòng)，mg=BIL
所以B=
mR
2ga
2aL2
．
（2）可以用磁場外兩個(gè)連續(xù)勻變速運(yùn)動(dòng)求速度v2．
v22-02=2g?2a v2=
4ga

導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域2的時(shí)間
t=
a
v2
=
a
4ga
=
ag
2g

（3）棒在磁場外運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，進(jìn)入后動(dòng)能不變，勢能減小，減小額勢能轉(zhuǎn)化為電熱．
Q=nmga．
答：（1）區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=
mR
2ga
2aL2
．
（2）導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域2的時(shí)間為
ag
2g

（3）導(dǎo)體棒從開始下落到穿過磁場區(qū)域n的過程中，電阻R上總共產(chǎn)生的電熱為nmga．
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：單選題

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．只要穿過閉合電路中的磁通量不為零，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生
B．穿過閉合電路中的磁通量減少，則電路中感應(yīng)電流就減小
C．穿過閉合電路中的磁通量越大，則電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢越大
D．穿過閉合電路的磁通量變化越快，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，光滑的“Π”形金屬導(dǎo)體框豎直放置，質(zhì)量為m的金屬棒MN與框架接觸良好，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2的有界勻強(qiáng)磁場方向相反，但均垂直于框架平面，分別處在abcd和cdef區(qū)域．現(xiàn)從圖示位置由靜止釋放金屬棒MN，金屬棒進(jìn)入磁場區(qū)域abcd后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的有（　�。�
A．若B2=B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后將加速下滑
B．若B2=B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后仍將保持勻速下滑
C．若B2＜B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后可能先加速后勻速下滑
D．若B2＞B1，則金屬棒進(jìn)入cdef區(qū)域后可能先減速后勻速下滑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平地面上方有一高度為H、上、下水平界面分別為PQ、MN的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．矩形導(dǎo)線框ab邊長為l1，bc邊長為l2，導(dǎo)線框的質(zhì)量為m，電阻為R．磁場方向垂直于線框平面向里，磁場高度H＞l2．線框從某高處由靜止落下，當(dāng)線框的cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的加速度方向向下、大小為
3g
5
；當(dāng)線框的cd邊剛離開磁場時(shí)，線框的加速度方向向上、大小為
g
5
．在運(yùn)動(dòng)過程中，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上、下兩邊總平行于PQ．空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g．求：
（1）線框的cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，通過線框?qū)Ь�中的電流；
（2）線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的速度大��；
（3）線框abcd從全部在磁場中開始到全部穿出磁場的過程中，通過線框?qū)Ь�橫截面的電荷量．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

在如圖所示的傾角為θ的滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅰ的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度均為L，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，
t1
時(shí)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)，此時(shí)線框恰好以速度
v1
做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
t2
時(shí)ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時(shí)線框又恰好以速度
v2
做勻速直線運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g，下列說法中正確的是（　�。�
A．線框兩次勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度之比
v1
：
v2
=2：1
B．從
t1
到
t2
過程中，線框中通過的電流方向先是由盤a→d→c→b，然后是從a→b→c→d
C．從
t1
到
t2
過程中．線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量
D．從
t1
到
t2
，有
3mgsinθL
2
+
m(
v21
-
v22
)
2
的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平放置、足夠長的光滑導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒ab，ab棒有電阻，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌的一端接一滑動(dòng)變阻器R，電路中還連接理想電表，整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里．現(xiàn)使ab以速度υ向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，則電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)的關(guān)系圖線為下面的哪個(gè)圖線？（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，兩根等高光滑的
1
4
圓弧軌道，半徑為r、間距為L，軌道電阻不計(jì)．在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端cd時(shí)受到軌道的支持力為2mg．整個(gè)過程中金屬棒與導(dǎo)軌電接觸良好，求：
（1）棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小和通過電阻R的電流．
（2）棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量．
（3）若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在到達(dá)ab的過程中拉力做的功為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1m，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度B=0.5T．一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω，定值電阻R=0.2Ω，其余電阻忽略不計(jì)．求：
（1）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；
（2）R上消耗的電功率；
（3）若在導(dǎo)體棒上施加一外力F，使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，求力F的大小和方向．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，M1N1與M2N2是位于同一水平面內(nèi)的兩條平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，ab與ef為兩根金屬桿，與導(dǎo)軌垂直且可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，金屬桿ab上有一伏特表，除伏特表外，其他部分電阻可以不計(jì)，則下列說法正確的是（　�。�
A．若ab固定ef以速度v滑動(dòng)時(shí)，伏特表讀數(shù)為BLv
B．若ab固定ef以速度v滑動(dòng)時(shí)，ef兩點(diǎn)間電壓為零
C．當(dāng)兩桿以相同的速度v同向滑動(dòng)時(shí)，伏特表讀數(shù)為零
D．當(dāng)兩桿以相同的速度v同向滑動(dòng)時(shí)，伏特表讀數(shù)為2BLv

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