如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，間距L=0.50m，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=370，N、Q間連接一個電阻R=5.0Ω，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T．將一根質(zhì)量m=0.050kg的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時，其速度大小開始保持不變，位置cd與ab之間的距離s=2.0m．已知g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：
（1）金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的加速度大��；
（2）金屬棒達(dá)到cd處的速度大��；
（3）金屬棒由位置ab運(yùn)動到cd的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量．
（1）設(shè)金屬桿的加速度大小為a，則
mgsinθ-μmgcosθ=ma
a=2.0m/s2
（2）設(shè)金屬棒達(dá)到cd位置時速度大小為v、電流為I，金屬棒受力平衡，有
mgsinθ=BIL+μmgcosθ
I=
BLv
R

解得v=2.0m/s
（3）設(shè)金屬棒從ab運(yùn)動到cd的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q，由能量守恒，有mgs?sinθ=
1
2
mv2+μmgs?cosθ+Q
解得Q=0.10J
答：（1）金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的加速度大小為2m/s2．
（2）金屬棒達(dá)到cd處的速度大小為2m/s．
（3）金屬棒由位置ab運(yùn)動到cd的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為0.10J．
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

決定電路中感應(yīng)電動勢的大小的是穿過這一電路的（　　）
A．磁通量B．磁通量的變化量
C．磁通量的變化率D．以上說法都不對

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個方向相反的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，e是斜邊ac上的中點(diǎn)，be是兩個勻強(qiáng)磁場的理想分界線．現(xiàn)以b點(diǎn)為原點(diǎn)O，沿直角邊bc作x軸，讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上，t=0時導(dǎo)線框C點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O的位置．讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場，現(xiàn)規(guī)定逆時針方向?yàn)閷?dǎo)線框中感應(yīng)電流的正方向，在下列四個i-x圖象中，能正確表示感應(yīng)電流隨線框位移變化關(guān)系的是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

正方形的導(dǎo)線框，質(zhì)量m=60g，邊長l=12cm，電阻R=0.06Ω，在豎直平面內(nèi)自由下落H=5m后，下框邊進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線框垂直，如圖所示，勻強(qiáng)磁場沿豎直方向的寬度h=l，線框通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域時恰好勻速直線運(yùn)動，g=10m/s2，求：
（1）勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度多大？
（2）線框通過磁場區(qū)域時產(chǎn)生了多少熱量？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一個連有電容器的U形金屬框架放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁感線方向如圖，框架寬L，一根導(dǎo)體棒MN放置在框架上，棒與框架接觸良好且相互垂直，若棒向左以速度V勻速運(yùn)動，則電容器兩極板間的電勢差Uab=______；電容器______板帶正電荷．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，A、B為同種材料制成的邊長均為L的正方形線框，B的質(zhì)量是A的質(zhì)量的兩倍，放在勻強(qiáng)磁場的上方，其磁場寬度為4L，兩線框的下邊距離磁場的上邊的高度均為h，讓它們同時由靜止釋放．問：
（1）A、B線框哪個先落地？請用學(xué)過的物理知識分析論證你的結(jié)論；
（2）落地時，計(jì)算通過A、B兩個線框的電量之比；
（3）落地時，能否判斷出哪個線框產(chǎn)生的熱量較多？若能，求出兩者產(chǎn)生的熱量之比；若不能，請說明理由．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖半徑為r的光滑金屬圓環(huán)，被固定于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直于圓環(huán)平面向里的勻強(qiáng)磁場中．一根金屬桿ab在平行圓環(huán)平面且垂直桿的拉力作用下，沿圓環(huán)以速度v作勻速直線運(yùn)動．設(shè)金屬圓環(huán)和金屬桿每單位長度的電阻都是R0．求桿運(yùn)動到離圓心O的距離為
r
2
時，拉力的牽引功率．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，通電直導(dǎo)線cd右側(cè)有一個金屬框與導(dǎo)線cd在同一平面內(nèi)，金屬棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁場力，則cd中電流的變化情況是（　�。�
A．cd中通有由d→c方向逐漸減小的電流
B．cd中通有由d→c方向逐漸增大的電流
C．cd中通有由c→d方向逐漸減小的電流
D．cd中通有由c→d方向逐漸增大的電流

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒．a(chǎn)b和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路．當(dāng)ab棒向左運(yùn)動時，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力．由此可知Ⅰ是______極（填空“N”或“S”），a、b兩點(diǎn)的電勢φa______φb（填空“＞”、“＜”或“=”）．

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