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          如圖甲所示，兩根電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行且與水平面成α=30°角固定放置，間距d為0.5 m，下端通過(guò)導(dǎo)線與電容為2pF的電容器連接，上端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4Ω的小燈泡L連接，在導(dǎo)軌中部ABCD矩形區(qū)域內(nèi)有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，AB與CD間距為l=2m。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示，在t=0時(shí)，一阻值為1Ω的金屬棒在恒力F作用下由靜止開(kāi)始從MN位置沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從MN位置運(yùn)動(dòng)到DC位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，求：
          (1)通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度；
          (2)金屬棒的質(zhì)量及恒力F的大��；
          (3)第8秒末電容器C所帶的電荷量。
          

          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解：(1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，R總=RL+R=5Ω ①
          ②
          I=E/R總=0.1 A ③
          (2)因燈泡亮度不變，故4s末金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好做勻速運(yùn)動(dòng)
          F-mgsinα-BId=0 ④
          金屬棒在前4s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則
          F-mgsinα=ma ⑤
          E=Bdv ⑥
          v=at ⑦
          由②~⑦式聯(lián)立解得：m=0.8 kg，F(xiàn)=4.1 N
          (3)由于電容器兩端電壓始終不變，則
           ⑧
          q=CU ⑨
          由②⑧⑨聯(lián)立解得：q=8×10-13 C
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          如圖甲所示，兩根相距為L(zhǎng)的金屬軌道固定于水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計(jì)．導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻，在電阻兩端接有電壓傳感器并與計(jì)算機(jī)相連．有n段豎直向下的寬度為a間距為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（a＞b），磁感強(qiáng)度為B、金屬棒初始位于OO′處，與第一段磁場(chǎng)相距2a．

          （1）若金屬棒有向右的初速度v0，為使金屬棒保持v0一直向右穿過(guò)各磁場(chǎng)，需對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右的拉力，求金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前拉力F1的大小和進(jìn)入磁場(chǎng)后拉力F2的大��；
          （2）在（1）的情況下，求金屬棒從OO′開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛離開(kāi)第n段磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力所做的功；
          （3）若金屬棒初速為零，現(xiàn)對(duì)棒施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿過(guò)各段磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)顯示出的電壓隨時(shí)間以固定的周期做周期性變化，在給定的坐標(biāo)圖乙中定性地畫出計(jì)算機(jī)顯示的圖象（從金屬棒進(jìn)入第一段磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)）．
          （4）在（3）的情況下，求整個(gè)過(guò)程導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量，以及金屬棒從第n段磁場(chǎng)穿出時(shí)的速度．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)如圖甲所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ彼此平行，相距L=0.5m，與水平面成θ=37°角放置，在導(dǎo)軌的上部接有一滑動(dòng)變阻器，其最大阻值R=10Ω．一根質(zhì)量為m=50g、電阻r=2Ω的直導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且與導(dǎo)軌接觸良好．在圖示的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)始終以速度v0在矩形虛線區(qū)域內(nèi)沿著導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑片滑至滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)體棒恰能在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)．金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中總能保證金屬棒處于磁場(chǎng)中．設(shè)軌道足夠長(zhǎng)，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
          （1）求磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度v0是多大？
          （2）現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值迅速變?yōu)?Ω，求導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小及該過(guò)程中安培力的最大功率．
          （3）若將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至某處后導(dǎo)體棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度用符號(hào)v表示，此時(shí)對(duì)應(yīng)電路的總電阻用符號(hào)R總表示，請(qǐng)推導(dǎo)速度v隨總電阻R總變化的關(guān)系式，并在圖乙中準(zhǔn)確地畫出此情況下的v-R總圖象．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          如圖甲所示，兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置，間距為d =0.5 m，左端連接一個(gè)阻值為R=2 W的電阻，右端連接一個(gè)阻值為RL=4 W的小燈泡，在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖乙所示變化，CE長(zhǎng)為x=2 m。在t＝0時(shí)刻，一阻值為r=2 W的金屬棒在恒力F作用下由靜止開(kāi)始從圖示的ab位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，金屬棒從ab運(yùn)動(dòng)到EF的過(guò)程中，小燈泡的亮度始終沒(méi)有發(fā)生變化，求： 
            
          (1) 通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度；
            
          (2) 恒力F的大小；
            
          (3) 金屬棒的質(zhì)量。
            
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：2013-2014學(xué)年高考物理大二輪復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其規(guī)律的應(yīng)用（解析版）
				題型：選擇題
			
          

						
          如圖甲所示，兩根電阻忽略不計(jì)的導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌左端接電阻R1，右端接小燈泡L，導(dǎo)體棒AB垂直于導(dǎo)軌放置，電阻R1、導(dǎo)體棒AB和小燈泡L的電阻均為R(不計(jì)燈泡電阻隨溫度的變化)，虛線MN右側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)體棒AB從MN左側(cè)某處勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，若導(dǎo)體棒AB從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，燈泡的亮度始終不變，則導(dǎo)體棒AB在穿越磁場(chǎng)前后電阻R1上消耗的功率之比是(　　)
          　
          A．1∶1???????? B．1∶2????? C．1∶3?????????? D．1∶4
           
          

			
          

			
          
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