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如图所示,光滑平行水平金属导轨相距l,两端各连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场.一质量为m、电阻为r、长度为l的导体棒ab垂直放在与磁场左边界相距S的导轨上.现用一个水平向右的恒力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,求:棒ab刚进入磁场时安培力的功率.

答案:
解析:

  设棒ab刚进入磁场的速度为,根据动能定理………(4分)

  棒切割磁感线产生的感应电动势………………………………………(2分)

  回路的总电阻为……………………………………………………(2分)

  回路中的总电流为……………………………………………………(2分)

  棒所受到的安培力为…………………………………………………(2分)

  棒所受到安培力的功率为……………………………………………(3分)

  解得……………………………………………………………(4分)


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?红桥区一模)如图所示,光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=l m,与水平夹角为θ=30°,导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计),导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.一根电阻为R=1Ω的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上,棒上有吸水装置P.取沿导轨向下为x轴正方向,坐标原点在CE中点,开始时棒处在x=0位置(即与CE重合),棒的起始质量不计.当棒自静止起下滑时,便开始吸水,质量逐渐增大,设棒质量的增大与位移x的平方根成正比,即m=k
x
,k为一常数,k=0.1kg/m.求:
(1)金属棒下滑2m位移过程中,流过棒的电荷量是多少?
(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动,并加以证明.
(3)金属棒下滑2m位移时速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=1m,两导轨所在平面与水平面夹角为θ=30°,导轨上端用导线CE连接(导轨和导线电阻不计),导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.一根电阻为R=1Ω的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上,金属棒MN上有吸水装置P,取沿导轨向下为x轴正方向.坐标原点O在CE中点,开始时金属棒MN处在x=0位置(即与CE重合),金属棒MN的起始质量不计.当金属棒MN由静止开始下滑时,便开始吸水,质量逐渐增大,设金属棒MN质量的增加量与位移x的平方根成正比,即m=k
x
,k为一常数,k=0.1kg?m^-
1
2

(1)猜测金属棒MN下滑过程中做的是什么性质的运动,并加以证明.
(2)金属棒MN下滑2m的位移时,其速度为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013云南一模)如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关K 后导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x1;;调转图中电源极性使棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为x2。忽略回路中电流产生的磁场,则磁感应强度B的大小为

A.(x1+x2)   B. (x2-x1)

C. (x2+x1)     D. (x2-x1)

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科目:高中物理 来源:2014届陕西西安长安区第一中学高三上第二次检测物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。闭合开关K 后导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为;调转图中电源极性使棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为。忽略回路中电流产生的磁场,则磁感应强度B的大小为(   )

A.       B.

C.      D.

 

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年天津市红桥区高三第一次模拟考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=l m,与水平夹角为=30o,导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计),导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上,棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向,坐标原点在CE中点,开始时棒处在x=0位置(即与CE重合),棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时,便开始吸水,质量逐渐增大,设棒质量的增大与位移x的平方根成正比,即m=,k为一常数,k=0.1kg/m1/2。求:

(1)金属棒下滑2 m位移过程中,流过棒的电荷量是多少?

(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动,并加以证明。

(3)金属棒下滑2 m位移时速度为多大?

 

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