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          如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ間距L＝0.5 m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為a，設(shè)導(dǎo)軌足夠長．導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝2.0 T，與導(dǎo)軌上端相連的電池的電動勢E＝4.5 V，內(nèi)阻r＝0.4 Ω，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R0＝1.5 Ω，兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好，且能沿導(dǎo)軌無摩擦滑動，與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1＝1.0 Ω，與單刀雙擲開關(guān)觸點“2”相連的電阻R2＝1.0 Ω，電路中其它電阻不計．當S與觸點“1”接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止狀態(tài)．求：
           

           

          (1)勻強磁場的方向；
           

          (2)S與觸點“1”接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；
           

          (3)當開關(guān)S與觸點“2”接通后，導(dǎo)體棒的最大速度． 

          

          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				答案：
          解析：
          		

          　　解：(1)安培力與重力分力平衡，方向沿斜面向上，根據(jù)左手定則，
          

          　　磁場的方向是垂直斜面向下
          

          　　(2)當S與“1”接通時
          

          　　
          

          　　導(dǎo)體棒上的電流
          

          　　導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率
          

          　　(3)S與“1”接通時，導(dǎo)體棒平衡
          

          　　
          

          　　S與“2”接通后，導(dǎo)體棒加速下滑，達最大速度時滿足
          

          　　
          

          　　比較兩種情況，得知流過導(dǎo)體棒的電流為
          

          　　
          

          　　得導(dǎo)體棒的最大速度為
          

          　　
          

          　　代入數(shù)據(jù)，求得vm＝3.6 m/s
           


          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，兩條平行的長直金屬細導(dǎo)軌KL、PQ固定于同一水平面內(nèi)，它們之間的距離為l，電阻可忽略不計；ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細桿，桿與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌良好接觸，并可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動．兩桿的電阻皆為R．桿cd的中點系一輕繩，繩的另一端繞過輕的定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的物體，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計，滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導(dǎo)軌平行．導(dǎo)軌和金屬細桿都處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，磁感應(yīng)強度的大小為B．現(xiàn)兩桿及懸物都從靜止開始運動，當ab桿及cd桿的速度分別達到v1和v2時，兩桿加速度的大小各為多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為α，設(shè)導(dǎo)軌足夠長．導(dǎo)軌處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.4Ω，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω，兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好，且能沿導(dǎo)軌無摩擦滑動，與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1=1.0Ω，電路中其它電阻不計．當單刀雙擲開關(guān)S與1接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止狀態(tài)，求：
          （1）磁場的方向；
          （2）S與1接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；
          （3）當開關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒ab在運動過程中，單位時間（1s）內(nèi)掃過的最大面積．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，兩條平行的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成α=53°角，導(dǎo)軌間距離L=0.8m．其上端接一電源和一固定電阻，電源的電動勢E=1.5V，其內(nèi)阻及導(dǎo)軌的電阻可忽略不計．固定電阻R=4.5Ω．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且水平，其質(zhì)量m=3×10-2kg，電阻不計．整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.5T．（g=10m/s2  sin53°=0.8  cos53°=0.6 ）
          （1）將ab棒由靜止釋放，最終達到一個穩(wěn)定的速度，求此時電路中的電流．
          （2）求ab穩(wěn)定時的速度．
          （3）求ab棒以穩(wěn)定速度運動時電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率PQ及ab棒重力的功率PG．
          從計算結(jié)果看兩者大小關(guān)系是怎樣的？請解釋為什么有這樣的關(guān)系？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2008?福州模擬）如圖所示，兩條平行的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成α=37°角，導(dǎo)軌間距離L=0.6m，其上端接一電容和一固定電阻，電容C=10μF，固定電阻R=4.5Ω．導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且水平，其質(zhì)量m=3×10-2kg，電阻r=0.5Ω．整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，已知磁感應(yīng)強度B=0.5T，取g=10m/s2，sin37°=0.8，cos37°=0.6．現(xiàn)將ab棒由靜止釋放，當它下滑的速度達到穩(wěn)定時，求：
          （1）此時通過ab棒的電流；
          （2）ab棒的速度大��；
          （3）電容C與a端相連的極板所帶的電荷量．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，兩條平行的光滑水平導(dǎo)軌上，用套環(huán)連著一質(zhì)量為0.2kg、電阻為2Ω的導(dǎo)體桿ab，導(dǎo)軌間勻強磁場的方向垂直紙面向里．已知R1=3Ω，R2=6Ω，電壓表的量程為0～10V，電流表的量程為0～3A（導(dǎo)軌的電阻不計）．求：
          （1）將R調(diào)到30Ω時，用垂直于桿ab的力F=40N，使桿ab沿著導(dǎo)軌向右移動且達到最大速度時，兩表中有一表的示數(shù)恰好滿量程，另一表又能安全使用，則桿ab的速度多大？
          （2）將R調(diào)到3Ω時，欲使桿ab運動達到穩(wěn)定狀態(tài)時，兩表中有一表的示數(shù)恰好滿量程，另一表又能安全使用，則拉力應(yīng)為多大？
          （3）在第（1）小題的條件下，當桿ab運動達到最大速度時突然撤去拉力，則電阻R1上還能產(chǎn)生多少熱量？
          

			
          

			
          
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