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    如图所示，两根竖直放置在绝缘面上的金属框架．框架的上端接有电容为C的电容器．框架上有一质量为m、长为l的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦，棒离桌面高度为h.磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直，开始时电容器不带电．自静止起将棒释放，求棒从释放到落到地面所需要的时间？
    设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为：E＝Blv①
    平行板电容器两板间的电势差为U＝E②
    设此时电容器极板上积累的电荷为Q，按定义有：
    C＝③
    联立①②③式得Q＝CBlv④
    设在时间间隔(t，t＋Δt)内流经金属棒的电荷量为ΔQ，按定义电流为I＝⑤
    ΔQ也是Δt电容器极板上增加的电荷量，
    由④式得ΔQ＝CBlΔv⑥
    式中Δv为速度的变化量，按定义有a＝⑦
    对金属棒由牛顿第二定律得BIl－mg＝ma⑧
    联立⑤⑥⑦⑧式解得a＝⑨
    由⑨式知金属棒向下做匀加速直线运动．
    由位移公式得h＝at2
    联立⑨⑩式得金属棒到地面所用时间为
    t＝.?
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图，两根互相绝缘的通电长直导线，正交地放在水平面上。两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上，两线圈的圆心到两导线的距离都是d。设两直导线中的电流强度相等，方向如图所示。若两根导线中的电流以相同的变化率均匀减小。则 (      )
    A．a中有顺时针方向的感应电流，b中无感应电流
    B．b中有顺时针方向的感应电流，a中无感应电流
    C．a中有逆时针方向的感应电流，b中无感应电流
    D．b中有逆时针方向的感应电流，a中无感应电流

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，AB、CD是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B1的匀强磁场的两条金属导轨（足够长），导轨宽度为d，导轨通过导线分别与平行金属板MN相连，有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab以某一速度沿着导轨做匀速直线运动。在y轴的右方有一磁感应强度为B2的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向右的匀强电场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在M板由静止经过平行金属板MN，然后以垂直于y轴的方向从F处沿直线穿过y轴，而后从x轴上的G处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y轴上的H点。已知OG长为l，不计粒子的重力。求：

    （1）金属棒ab做匀速直线运动速度的大小B？
    （2） 粒子到达H点时的速度多大？
    （3）要使粒子不能回到y轴边界， 电场强度以满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E－t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是(　　)


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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （12分）如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4Ω的定值电阻，两导轨在同一平面内，质量为m=0.2kg，长为L=1.0m的导体棒ab垂直于导轨，使其从靠近电阻处由静止开始下滑，已知导体棒电阻为r=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示．求：

    （1）导轨平面与水平面间夹角θ
    （2）磁场的磁感应强度B；
    （3）若靠近电阻处到底端距离为S=7.5m，ab棒在下滑至底端前速度已达5m/s，求ab棒下滑到底端的整个过程中，电阻R上产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    水平放置的平行金属框架L=0.2m,质量为0.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两个边垂直。整个装置放于方向竖直向下、B=0.5T的匀强磁场中，如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除R=0.05外，其他电阻、摩擦阻力均不考虑。求：

    ① ab速度是5m/s时，棒的加速度是多大？
    ② 当ab棒达到最大速度后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少热量？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （14分） 如图所示，两根竖直放置的平行光滑金属导轨，上端接阻值R＝3 Ω的定值电阻．水平虚线间有与导轨平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d＝0.3 m．导体棒a的质量ma＝0.2 kg，电阻Ra＝3 Ω；导体棒b的质量mb＝0.1 kg，电阻Rb＝6 Ω.它们分别从图中P、Q处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场．设重力加速度为g＝10 m/s2，不计a、b之间的作用，整个过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，导轨电阻忽略不计．求：

    （1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力做的功分别是多少；
    （2）a、b棒进入磁场的速度；
    （3）分别求出P点和Q点距A1的高度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    有两个匀强磁场区域，宽度都为L，磁感应强度大小都是B，方向如图所示。由均匀导线制成单匝正方形闭合线框，边长为L。闭合线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两个匀强磁场区域，规定感应电流逆时针方向为正方向，则线框从位置I运动到位置II的过程中感应电流i随时间t变化的图象正确的是

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如右图所示，两足够长的平行金属导轨水平放置，间距为L，左端接有一阻值为R的电阻；所在空间分布有竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场．有两根导体棒c、d质量均为m，电阻均为R，相隔一定的距离垂直放置在导轨上与导轨紧密接触，它们与导轨间的动摩擦因数均为μ.现对c施加一水平向右的外力，使其从静止开始沿导轨以加速度a做匀加速直线运动．(已知导体棒c始终与导轨垂直、紧密接触，导体棒与导轨的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计，重力加速度为g)
     
    (1)经多长时间，导体棒d开始滑动；
    (2)若在上述时间内，导体棒d上产生的热量为Q，则此时间内水平外力做的功为多少？

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