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        1. 如圖所示,電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值R=3Ω的定值電阻.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導(dǎo)體桿a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=6Ω;導(dǎo)體桿b的質(zhì)量mb=0.6kg、電阻Rb=3Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)a桿剛穿出磁場時b桿正好進(jìn)入磁場.設(shè)重力加速度為g=10m/s2.(不計ab之間的作用)求:

          (1)在整個過程中,ab兩桿完全穿出磁場區(qū)克服安培力分

          別做的功;

          (2)設(shè)a、b桿在磁場中的運動速率分別為,則

           的值為多少?

          (3)M點和N點距水平虛線L1的高度.

          (1) 

          (2)

          (3)


          解析:

          解:(1)因 a、b桿在磁場中做勻速運動,設(shè) a桿克服安培力做功,由動能定理可得:

          …………①   (1分)

                 解得:② (1分)

          同理設(shè)b桿克服安培力做功,由動能定理得:

          …………③  (1分)

                 解得:④ (1分)

          (2)當(dāng)桿以速度在磁場中勻速運動時,回路的

          總電阻為 ⑤  (1分)

          桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為:…⑥ 

          桿產(chǎn)生感應(yīng)電流為:……⑦ 

          桿做勻速運動有:……⑧

          由⑤⑥⑦⑧可得:……⑨   (2分)

          同理b桿以速度在磁場中勻速運動時,回路總電阻為

          …⑩   (1分)

          b桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為:  

          b桿產(chǎn)生感應(yīng)電流為:…… 

          由b桿做勻速運動有: 

          由⑩ 可得:   (1分)

          由⑨可得:……   (1分)

          (3)設(shè)a桿在磁場中運動歷時為t,則有:

                 …………    (1分)

                 …………    (1分)

          結(jié)合解得:

                 ………   (1分)

          得:

              (1分)

          聯(lián)立式解得:

                   (1分)

          所以:   (1分)

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,電阻忽略不計的兩根兩平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始沿導(dǎo)軌向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b 剛穿出磁場時a正好進(jìn)入磁場.(不計a、b之間的作用)求:
          (1)在整個過程中,a棒和b棒分別克服安培力做了多少功?
          (2)在b穿過磁場區(qū)域過程中,電阻R產(chǎn)生的電熱;
          (3)M點和N點距L1的高度分別為多少?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,電阻忽略不計的光滑導(dǎo)軌AB、CD相距0.5m平行放置,其長度足夠長,AB、CD組成的平面與水平面成30°角.垂直于ABCD平面斜向下的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,電源電動勢E=2V、內(nèi)阻r=1Ω,R1=2Ω,金屬桿MN的電阻R2=2Ω.閉合電鍵S后,MN恰好靜止在斜面上.g=10m/s2.求:
          (1)金屬桿MN的質(zhì)量.
          (2)斷開電鍵S后,MN獲得的最大加速度和最大速度.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,電阻忽略不計的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B、磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg,電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg,電阻Rb=6Ω.它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b剛穿出磁場時a正好進(jìn)入磁場.設(shè)重力加速度為g=10m/s2.(不計a、b之間的作用,整個運動過程中a、b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好)求:
          (1)在整個過程中a、b兩棒克服安培力分別做的功;
          (2)a進(jìn)入磁場的速度與b進(jìn)入磁場的速度之比:
          (3)分別求出M點和N點距虛線L1的高度.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2009?鹽城模擬)如圖所示,電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B,磁場區(qū)域的高度為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b 剛穿出磁場時a正好進(jìn)入磁場. 設(shè)重力加速度為g=10m/s2.(不計a、b之間的作用)求:
          (1)在整個過程中,a、b兩棒克服安培力分別做的功;
          (2)M點和N點距L1的高度.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,電阻忽略不計的兩根平行光滑的金屬桿構(gòu)成的導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=37°,導(dǎo)軌上端接一阻值為3Ω的電阻R.在水平虛線L1、L2間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B,L1、L2間的距離為d=0.5m.導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω;導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb=0.1kg、電阻Rb=6Ω,它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始沿導(dǎo)軌向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)b 剛穿出磁場時a正好進(jìn)入磁場.(不計a、b之間的作用,g取10m/s2)求:
          (1)在整個過程中,a、b棒中分別產(chǎn)生的焦耳熱;
          (2)最初釋放時a、b兩根導(dǎo)體棒之間的距離s.

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