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    如图所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距d="0.5" m，导轨一端接有R="4.0" Ω的电阻。有一质量m="0.1" kg、电阻r="1.0" Ω的金属棒ab与导轨垂直放置。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B="0.2" T。现用水平力垂直拉动金属棒ab，使它以v="10" m/s的速度向右做匀速运动。设导轨足够长。

    （1）求金属棒ab两端的电压；
    （2）若某时刻撤去外力，从撤去外力到金属棒停止运动，求电阻R产生的热量。
    （1）0.8 V（2）4.0 J

    试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律　E=Bdv，?
    根据欧姆定律I=A="0.2" A，
    U=IR=0.2×4.0 V="0.8" V。?
    （2）由能量守恒，电路中产生的热量Q=mv2,
    因为串联电路电流处处相等，所以,
    QR=="4.0" J
    点评：本题的物理情景比较简单，是电磁感应与电路、力学等知识的综合应用，只要掌握基本知识，就能正确解答．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，足够长金属导轨竖直放置，金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上．嘘线上方有垂直纸面向里的匀强磁场，虚线下方有竖直向下的匀强磁场．ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为，两棒总电阻为R，导轨电阻不计．开始两棒均静止在图示位置，当cd棒无初速释放时，对ab棒施加竖直向上的力F，沿导轨向上做匀加速运动．则
    A．ab棒中的电流方向由b到a
    B．cd棒先加速运动后匀速运动
    C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
    D．力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ，间距为L，其右端接有阻值为R的电阻和理想交流电压表，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．导体棒ef垂直于导轨放置，且与两导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为r，其它电阻不计，现让导体棒在ab、cd之间往复运动，其速度随时间的关系为（vm和T已知）．

    （1）写出导体棒产生的电动势的表达式，并求出电压表的示数；
    （2）求一个周期T内R中产生的焦耳热Q；
    （3）若ab与cd的距离为x，求导体棒从ab滑到cd过程中通过电阻R的电量q．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成370角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。求：

    (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
    (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻消耗的功率为，求该速度的大小；
    (取 ，，)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会达到最大值vm，则      (       )
    A．如果B增大，vm将变大
    B．如果α增大，vm将变大
    C．如果R增大，vm将变大
    D．如果m减小，vm将变大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，顶角为90°的“∨”型光滑金属导轨MON固定在倾角为θ的绝缘斜面上，M、N连线平行于斜面底端，导轨MO、NO的长度相等，M、N两点间的距离L＝2m，整个装置处于磁感应强度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的匀强磁场中。一根质量m=0.4kg,粗细均匀、单位长度电阻值r＝0.5Ω/m的导体棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的变力F作用，以速度v＝2m/s沿导轨向下匀速滑动，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，从导体棒在MN时开始计时，

    ⑴t=0时，F=0，求斜面倾角θ；
    ⑵求0.2s内通过导体棒的电荷量q；
    ⑶求导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图a所示，空间存在B=0.5T，方向竖直的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，对ab施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图b是棒的速度--时间图像，其中AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线.除R以外，其余部分的电阻均不计.

    (1) 求R的阻值.
    (2) 当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻上产生的热量.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    如右图所示，两跟相距L的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨电阻不计，另两跟与光滑导轨接触的金属杆质量均为m，电阻均为R。若要cd使杆恰好平衡，且静止不动，则ab杆应向________方向运动，且其杆运动的速度大小是________。

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