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    如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R=5Ω的电阻，导轨相距为L=0.2m．其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B=5T．质量为m=1kg的导体棒CD垂直于导轨放置并接触良好，其长度恰好也为L，电阻也为R．用平行于MN的恒力F向右拉动CD，CD棒与导轨间的动摩擦因数为0.2．已知CD棒运动中能达到的最大速度vm=10m/s，重力加速度g取10m/s2．试求：
    （1）恒力F的大小；
    （2）当CD达到最大速度时，电阻R消耗的电功率．
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    （1）依题意 CD棒达到最大速度时应处于平衡状态．
        则 F=f+F安   
        而f=μmg    
         F安=BIL，I=
    E
    2R
    ，E=BLv
    得到F=μmg+
    B2L2v
    2R

    代入解得  F=3N．
        （2）当CD达到最大速度时，电阻R消耗的电功率
           P=I 2?R=(
    BLv
    2R
    )2    R
    代入解得    P=5 W．     
    答：（1）恒力F的大小为3N；
        （2）当CD达到最大速度时，电阻R消耗的电功率为5W．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置．MO间接有阻值为R的电阻．导轨相距为d，有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B．质量为m，长为L的导体棒CD的电阻为r，垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F向右拉动CD棒．CD棒受恒定的摩擦阻力f．已知F＞f，L＞d，求：
    （1）CD棒运动的最大速度是多少？
    （2）当CD棒达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？
    （3）若在CD棒达到最大速度后的某一时刻撤去恒力F，当CD棒滑行S过程中流过电阻R的电量是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，电阻不计的平行粗糙长金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属棒a、b垂直于导轨放置，且与导轨良好接触，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动．在a运动的整个过程中若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻为r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD受摩擦阻力f恒为0.5N．求：（1）CD运动的最大速度；（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?河南模拟）如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，宽度为l，下端与阻值为R的电阻相连．磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面，现使质量为m的导体棒ab位置以平行于斜面的初速度沿导轨向上运动，滑行到最远位置a′b′后又下湍．已知导体棒运动过程中的最大加速度为2gsinθ，g为重力加速度，轨道足够长，则（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?湛江一模）如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，两导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场．质量为m、长度为L、电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．在CD的中点处用大小为F平行于MN向右的水平恒力啦CD从静止开始运动s的位移，导体棒CD的速度恰好达到最大速度vm．
    （1）试判断通过电阻R的电流方向；
    （2）求磁场磁感应强度B的大小；
    （3）求此过程中电阻R上所产生的热量．

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