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          如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R的電阻，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量為m的金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．金屬桿在垂直桿的水平恒力F作用下向右勻速運(yùn)動時(shí)，電阻R上消耗的電功率是P，從某一時(shí)刻開始撤去水平力F后：
          

          

          (1)通過電阻R的電流方向是怎樣?
          

          (2)金屬桿的速度、加速度如何變化?簡述原因．
          

          (3)撤去水平力F后，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				答案：
          解析：
          		

          分析：(1)從M→P．
          

          (2)速度變小，加速度變�。捎诔啡ニ搅，在水平方向金屬桿只受安培力作用，安培力的方向與速度方向相反，所以金屬桿的速度變��；由此感應(yīng)電動勢變小，感應(yīng)電流變小，導(dǎo)致安培力變小，由牛頓第二定律，所以金屬桿的加速度變�。�
          

          (3)金屬桿勻速運(yùn)動，所受安培力與外力F平衡，設(shè)導(dǎo)軌間距為L，有
          

          

          電阻消耗的功率P，由，得
          

          此時(shí)電路中消耗的總功率
          

          金屬桿的速度
          

          撤去力F后，整個電路中產(chǎn)生的熱量為
          

          由于電流I相同，焦耳熱與電阻成正比，故有
          

          所以，撤去力F后，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為
          

          


          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖所示，兩根固定的光滑的絕緣導(dǎo)軌的水平部分與傾斜部分平滑連接，兩導(dǎo)軌的間距L=O.5m，導(dǎo)軌的傾斜部分與水平面成θ=53°角．在導(dǎo)軌的傾斜部分方向垂直于斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、邊長為L的正方形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd，導(dǎo)軌的水平部分有n個相同的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=1T、邊長為L的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場左、右兩側(cè)邊界均與導(dǎo)軌垂直，在導(dǎo)軌的水平部分中相鄰兩個磁場區(qū)域的間距也為L．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg，電阻r=0.2Ω，邊長也為L的質(zhì)量分布均勻的正方形金屬線框PQMN，從傾斜導(dǎo)軌上由靜止釋放，釋放時(shí)MN邊離水平導(dǎo)軌的豎直高度h=2.4m，當(dāng)金屬線框的MN邊剛滑進(jìn)磁場abed時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動，此后，金屬線框從導(dǎo)軌的傾斜部分滑上水平部分繼續(xù)運(yùn)動并最終停止（重力加速度 g=10m/s2’sin53°=0.8，線框在運(yùn)動過程中MN邊始終與導(dǎo)軌垂直）．則：
          （1）金屬線框剛釋放時(shí)MN邊與ab的距離S是多少？
          （2）整個過程中金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱是多少？
          （3）金屬線框能穿越導(dǎo)軌水平部分中幾個完整的磁場區(qū)域？．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：黃岡重點(diǎn)作業(yè)　高三物理（下）
				題型：038
			
          

						
          

          如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R的電阻，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量為m的金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．金屬桿在垂直桿的水平恒力F的作用下向右勻速運(yùn)動時(shí)，電阻R上消耗的電功率是P，從某一時(shí)刻開始撤去水平力F．求撤去水平力F后：
          

          

          (1)通過電阻R的電流方向是________．
          

          (2)金屬桿的速度、加速度如何變化？簡述原因．
          

          (3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？
          

          (4)當(dāng)電阻R上消耗的電功率為時(shí)，金屬桿的加速度大小、方向．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：活題巧解巧練·高考物理（第二輪）
				題型：038
			
          

						
          

          如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN，PQ，一端接有電阻為R的電阻，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量為m的金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．金屬桿在垂直桿的水平恒力F作用下向右勻速運(yùn)動時(shí)，電阻R上消耗的電功率為P，從某一時(shí)刻開始撤去F，求撤去F后：
          

          

          (1)通過電阻R的電流方向？
          

          (2)金屬桿的速度、加速度變化情況？
          

          (3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？
          

          (4)當(dāng)電阻R上消耗的電功率為P時(shí)，金屬桿的加速度大小和方向？



          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （08年西南師大附中期末）(16分) 如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑平行導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R的電阻，處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量為m的金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．金屬桿在垂直桿的水平恒力F作用下向右勻速運(yùn)動時(shí)，電阻R上消耗的電功率是P，某一時(shí)刻撤去水平力F，桿最終停下來．求：
          (1) 桿停下來之前通過電阻R的電流方向．
          (2) 撤去F后，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？
          (3) 撤去F后，當(dāng)電阻R上消耗的電功率為時(shí)，金屬桿的加速度大小、方向．
          

			
          

			
          
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