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          精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          
			
          
				
          如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ，導軌間距為l，所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直斜面向上。如圖將兩電阻阻值相同、質量均為m的相同金屬桿甲乙放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距l(xiāng)。靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌向下的外力F，使甲金屬桿在運動過程中始終做沿導軌向下的勻加速直線運動，加速度大小為gsinθ，乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現乙金屬桿做勻速運動。
          (1)甲乙的電阻R為多少；
          (2)以剛釋放時t=0，寫出從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關系；
          (3)若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功。
          

          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解：(1)由于甲、乙加速度相同，當乙進入磁場時，甲剛出磁場
          乙進入磁場時
          受力平衡

          (2)甲在磁場中運動時，外力F始終等于安培力，F=FA=IlB
          v=gsinθt
          ，其中
          甲出磁場以后，外力F為零
          (3)乙進入磁場前做勻加速運動過程中，甲乙發(fā)出相同熱量，設為Q1
          此過程中甲一直在磁場中，外力F始終等于安培力，則有WF=W安=2Q1
          乙在磁場中運動產生熱量Q2=Q-Q1
          利用動能定理mglsinθ-2Q2=0
          得：WF=2Q-mglsinθ
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2009?上海模擬）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ，導軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場，磁感應強度為B，方向垂直斜面向上．將甲乙兩電阻阻值相同、質量均為m的相同金屬桿如圖放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距 l．靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F，使甲金屬桿在運動過程中始終做沿導軌向下的勻加速直線運動，加速度大小gsinθ．
          1）乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現乙金屬桿作勻速運動，則甲乙的電阻R各為多少？
          2）以剛釋放時t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關系，并說明F的方向．
          3）乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率多少？
          4）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2012?邯鄲一模）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ，導軌間距為l，所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上．如圖所示，將甲、乙兩阻值相同，質量均為m的相同金屬桿放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲、乙相距l(xiāng)．從靜止釋放兩金屬桿的同時，在金屬桿甲上施加一個沿著導軌的外力，使甲金屬桿在運動過程中始終沿導軌向下做勻加速直線運動，且加速度大小以a=gsinθ，乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動．
          （1）求每根金屬桿的電阻R為多少？
          （2）從剛釋放金屬桿時開始計時，寫出從計時開始到甲金屬桿離開磁場的過程中外力F隨時間t的變化關系式，并說明F的方向．
          （3）若從開始釋放兩桿到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿共產生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ=30°，導軌間距l(xiāng)，所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場，磁感應強度為B=0.2T，方向垂直斜面向上．將甲乙兩電阻阻值相同、質量均為m=0.02kg的相同金屬桿如圖放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距也為l，其中l(wèi)=0.4m．靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力F，使甲金屬桿在運動過程中始終做沿導軌向下的勻加速直線運動，加速度大小5m/s2．（取g=10m/s2）
          （1）乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現乙金屬桿作勻速運動，則甲乙的電阻R為多少？
          （2）以剛釋放時t=0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關系，并說明F的方向．
          （3）乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率多少？
          （4）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產生熱量Q=
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          J，試求此過程中外力F對甲做的功．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （18分）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ，導軌間距為l，所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上。如圖所示，將甲、乙兩阻值相同，質量均為m的相同金屬桿放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲、乙相距 l。從靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力，使甲金屬桿在運動過程中始終沿導軌向下做勻加速直線運動，且加速度大小a=gsinθ，乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動。
          （1）求每根金屬桿的電阻R為多少？
          （2）設剛釋放金屬桿時開始計時，寫出從計時開始到甲金屬桿離開磁場的過程中外力F
          隨時間t的變化關系式，并說明F的方向。
          （3）若從開始釋放兩桿到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿共產生熱量Q，試求此過程中
          外力F對甲做的功。
           
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2010年湖南省六校高三第二次聯考（理綜）物理部分
				題型：計算題
			
          

						
          （18分）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角為θ，導軌間距為l，所在平面的正方形區(qū)域abcd內存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于斜面向上。如圖所示，將甲、乙兩阻值相同，質量均為m的相同金屬桿放置在導軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲、乙相距 l。從靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導軌的外力，使甲金屬桿在運動過程中始終沿導軌向下做勻加速直線運動，且加速度大小a=gsinθ，乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動。
          （1）求每根金屬桿的電阻R為多少？
          （2）設剛釋放金屬桿時開始計時，寫出從計時開始到甲金屬桿離開磁場的過程中外力F
          隨時間t的變化關系式，并說明F的方向。
          （3）若從開始釋放兩桿到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿共產生熱量Q，試求此過程中
          外力F對甲做的功。
          

			
          

			
          
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