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如圖所示(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導軌水平放置,導軌一部分處在以OO'為右邊界的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強大小為B,方向垂直導軌平面向下,導軌右側接有定值電阻R,導軌電阻忽略不計。在距邊界OO'為L處垂直導軌放置一質量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題:

(1)若金屬桿ab固定在導軌上的初始位置.磁場的磁感應強度在時間t內由B均勻減小到零.求此過程中電阻R上產生的焦耳熱Ql

(2)若磁場的磁感應強度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離,其V--X的關系圖象如圖乙所示。求:

①金屬桿ab剛要離開磁場時的加速度大小;

②此過程中電阻R上產生的焦耳熱Q2

 

【答案】

(1)磁場的磁感應強度在時間t內由B均勻減小到零,說明

          此過程中的感應電動勢為

通過R的電流為

此過程中電阻R上產生的焦耳熱為

聯立求得

(2)①ab桿離起始位置的位移從L到3L的過程巾.由動能定理可得

ab桿剛要離開磁場時,感應電動勢      通過R的電流為

水平方向上受安培力F安和恒力F作用,安培力為:

聯立⑤⑥⑦

由牛頓第二定律可得:

聯立④⑧⑨解得

②ab桿在磁場中由起始位置發生位移L的過程中,根據功能關系,恒力F做的功等于ab桿增加的動能與回路產牛的焦耳熱之和.則

聯立④⑩解得      

【解析】略

 

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(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導軌水平放置,導軌一部分處在以OO'為右邊界的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強大小為B,方向垂直導軌平面向下,導軌右側接有定值電阻R,導軌電阻忽略不計。在距邊界OO'為L處垂直導軌放置一質量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題:

 (1)若金屬桿ab固定在導軌上的初始位置.磁場的磁感應強度在時間t內由B均勻減小到零.求此過程中電阻R上產生的焦耳熱Ql

(2)若磁場的磁感應強度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離,其V--X的關系圖象如圖乙所示。求:

u.c o*m

①金屬桿ab剛要離開磁場時的加速度大小;

②此過程中電阻R上產生的焦耳熱Q2。w_

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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)若金屬桿ab固定在導軌上的初始位置.磁場的磁感應強度在時間t內由B均勻減小到零.求此過程中電阻R上產生的焦耳熱Ql

(2)若磁場的磁感應強度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離,其V--X的關系圖象如圖乙所示。求:

①金屬桿ab剛要離開磁場時的加速度大小;

②此過程中電阻R上產生的焦耳熱Q2

 

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)如圖所示(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導軌水平放置,導軌一部分處在以OO'為右邊界的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強大小為B,方向垂直導軌平面向下,導軌右側接有定值電阻R,導軌電阻忽略不計。在距邊界OO'為L處垂直導軌放置一質量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題:

 (1)若金屬桿ab固定在導軌上的初始位置.磁場的磁感應強度在時間t內由B均勻減小到零.求此過程中電阻R上產生的焦耳熱Ql

(2)若磁場的磁感應強度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離,其V--X的關系圖象如圖乙所示。求:

u.c o*m

①金屬桿ab剛要離開磁場時的加速度大小;

②此過程中電阻R上產生的焦耳熱Q2。w_

 

 

 

 

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科目:高中物理 來源:成都七中2010級高三高考熱身試題理綜物理(61) 題型:計算題

)如圖所示(俯視圖),相距為2L的光滑平行金屬導軌水平放置,導軌一部分處在以OO'為右邊界的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強大小為B,方向垂直導軌平面向下,導軌右側接有定值電阻R,導軌電阻忽略不計。在距邊界OO'為L處垂直導軌放置一質量為m、電阻不計的金屬桿ab。求解以下問題:

 (1)若金屬桿ab固定在導軌上的初始位置.磁場的磁感應強度在時間t內由B均勻減小到零.求此過程中電阻R上產生的焦耳熱Ql

(2)若磁場的磁感應強度不變,金屬桿ab在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離,其V--X的關系圖象如圖乙所示。求:

u.c o*m

①金屬桿ab剛要離開磁場時的加速度大小;

②此過程中電阻R上產生的焦耳熱Q2。w_

 

 

 

 

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