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如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌ab、cd豎直放置,導軌間距為L,上端接有兩個定值電阻R1、R2,已知R1=R2=2r。將質量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放,下落過程中金屬棒保持水平且與導軌接觸良好。自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導軌平面的勻強磁場,磁場寬度為h。金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩定為P。則金屬棒離開磁場時的速度大小為___________,整個過程中通過電阻R1的電量為__________。(已知重力加速度為g)

 

【答案】

【解析】

試題分析:由金屬棒出磁場前,兩電阻功率已經穩定可知,金屬棒此時做的是勻速直線運動,由能量守恒定律可知,由可知流過干路中的電荷量為,由流過兩電阻電流相同可知流過R1的電量為

考點:考查電磁感應與力學的結合

點評:本題難度較大,能從題干中判斷導體棒勻速穿出磁場是關鍵,從能量守恒定律出發考慮問題是突破口

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌傾角為θ,導軌下端接有電阻R,勻強磁場垂直于斜面向上.質量為m,電阻不計的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑,上升高度h.在這過程中(  )

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如圖所示,兩根電阻不計的平行光滑金屬導軌PQ、MN與水平面的夾角均為θ,整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,導軌下端接有圖示電路;已知:電阻R1=6Ω、R2=3Ω,電源電動勢E=6V,內阻不計.當電鍵S1閉合,S2斷開時,一根垂直于導軌PQ放置的電阻不計、質量均勻的金屬棒恰好能靜止,金屬棒質量為m,平行導軌間距為L.則 (  )

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(2013?寧德模擬)如圖所示,兩根電阻不計、相距L且足夠長的光滑導軌與水平面成θ角,導軌處在磁感應強度B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上,導軌下端連接阻值為R的電阻.現讓一質量為m、電阻也為R、與導軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑,當ab棒中的電流大小為I時,此過程中ab棒上產生的熱量為Q.求此時:
(1)ab棒速度v的大小;
(2)ab棒下滑的距離s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩根電阻不計、相距L且足夠長的平行光滑導軌與水平面成 θ 角,導軌處在磁感應強度B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面斜向上,導軌下端連接阻值為R的電阻.現讓一質量為m,電阻也為R、與導軌接觸良好的水平金屬棒ab從靜止開始下滑,ab下滑距離s后開始勻速運動,重力加速度為g.求:
(1)ab棒勻速下滑時速度v的大小;
(2)ab棒從靜止至開始勻速下滑的過程中,ab棒上產生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌ab、cd豎直放置,導軌間距為L,上端接有兩個定值電阻R1、R2,已知R1=R2=2r.將質量為m、電阻值為r的金屬棒從圖示位置由靜止釋放,下落過程中金屬棒保持水平且與導軌接觸良好.自由下落一段距離后金屬棒進入一個垂直于導軌平面的勻強磁場,磁場寬度為h.金屬棒出磁場前R1、R2的功率均已穩定為P.則金屬棒離開磁場時的速度大小為
 
,整個過程中通過電阻R1的電量為
 
.(已知重力加速度為g)

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