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如图,电阻不计的光滑U形导轨水平放置,导轨间距d = 0.5m,导轨一端接有R = 4.0Ω的电阻。有一质量m = 0.1kg、电阻r = 1.0Ω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 = 0.2T。现用水平力垂直拉动金属棒ab,使它以v = 10m/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)根据法拉第电磁感应定律  E =" Bdv    " (3分)
根据欧姆定律    I =   (2分)     U =" IR" =" 0.8V  " (1分)
(2)由能量守恒,电路中产生的热量    Q =  (3分)
因为串联电路电流处处相等,由Q=I2Rt 可得:(2分)
代入数据求出:QR =" 4.0J    " (1分)
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

条形磁铁放在光滑的水平面上,以条形磁铁的中央位置的正上方某点为圆心,水平固定一铜质圆环,不计空气阻力,以下判断中正确的是 (  )
 
A.释放圆环,下落过程中环的机械能不守恒
B.释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大
C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁向右运动的过程中做减速运动
D.给磁铁水平向右的初速度,圆环将受到向左的磁场力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,线圈匝数足够多,其直流电阻为3欧,先合上电键K,过一段时间突然断开K,则下列说法中正确的有(  )
A.电灯立即熄灭
B.电灯不熄灭
C.电灯会逐渐熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同
D.电灯会逐渐熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,为当年法拉第实验装置示意图,两个线圈分别绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接灵敏电流表,下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流
A.将开关S接通或断开的瞬间
B.开关S接通一段时间之后
C.开关S接通后,改变滑动变阻器滑动头的位置时
D.拿走铁环,再做这个实验,开关S接通或断开的瞬间

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两根平行放置的竖直导电轨道处于匀强磁场中,轨道平面与磁场方向垂直。当接在轨道间的开关S断开时,让一根金属杆沿轨道下滑(下滑中金属杆始终与轨道保持垂直,且接触良好)。下滑一段时间后,闭合开关S。闭合开关后,金属杆沿轨道下滑的速度一时间图象可能为,

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在两根相距d=10cm的平行光滑长导轨的一端,接有一个电容量C=50μF的电容器,垂直导轨放置一根金属棒,整个装置处于方向垂直纸面向内,B=2×10-4T的匀强磁场中.当金属棒以恒定速度v=5m/s向右滑动时,电容器的带电量Q=______,上极板量呈现_____电(填正或负).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,质量为、长为L的导体棒MN放在导轨上。甲、乙两根相同的绝缘轻质弹簧一端均与导体棒中点固定连接,另一端均被固定,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与导体棒的电阻均忽略不计。初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,导体棒具有水平向左的初速度,经过一段时间,导体棒第一次运动至最右端,这一过程中AB间电阻上产生的焦耳热为Q,则
A.导体棒做简谐运动
B.初始时刻导体棒受到安培力大小为
C.当导体棒再次回到初始位置时,AB间电阻R的功率为
D.当导体棒第一次到达最右端时,甲弹簧具有的弹性势能为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图14所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m.在导轨的一端接有阻值为0.8Ω的电阻R,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T.一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场,同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=6m处速度达到稳定.求:
(1)金属直杆达到的稳定速度v1是多大?
(2)从金属直杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多大?通过R的电量是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

强度相等的匀强磁场分布在直角坐标的四个象限里,方向如图甲所示,有一闭合扇形线框OMN,以角速度绕O点在Oxy平面内匀速转动,在它旋转一圈后的过程中(从图示位置开始计时)它的感应电动势与时间的关系图线是图乙中哪一个? (   )

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