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如圖所示，足夠長的U形導體框架的寬度l = 0.5 m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成角，磁感應強度B = 0.8 T的勻強磁場方向垂直于導體框平面，一根質量m = 0.2 kg，有效電阻R = 2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，導體棒與框架間的動摩擦因數=0.5，導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動，通過導體棒截面的電量共為Q = 2 C。求：

（1）導體棒勻速運動的速度；

（2）導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中，導體棒的電阻產生的焦耳熱。

（sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8，g = 10m/s2）

 

（1）設導體棒勻速的速度為v

                                   2分

,,                                      2分

由以上各式得：v==5 m/s                        1分

(2)通過導體的電量                                      

                                                  

設物體下滑的距離為s,則                               

由以上各式得：,s==10 m                      2分

全程由動能定理得：       2分

                                                     

得：                                                  1分

解析:（1）設導體棒勻速的速度為v

                                   2分

,,                                      2分

由以上各式得：v==5 m/s                        1分

(2)通過導體的電量                                      

                                                  

設物體下滑的距離為s,則                               

由以上各式得：,s==10 m                      2分

全程由動能定理得：       2分

                                                     

得：                                                  1分

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，足夠長的U形導體框架的寬度L=0.5m，電阻可忽略不計，其所在平面與水平面成θ=37°角．有一磁感應強度B=0.8T的勻強磁場，方向垂直于導體框平面．一根質量m=0.2kg、電阻為R=2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，某時刻起將導體棒由靜止釋放．已知導體棒與框架間的動摩擦因數μ=0.5．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）求導體棒剛開始下滑時的加速度的大��； 
（2）求導體棒運動過程中的最大速度和重力的最大功率；
（3）從導體棒開始下滑到速度剛達到最大的過程中，通過導體棒橫截面的電量Q=2C，求導體棒在此過程中消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，足夠長的U形導體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成θ=37°角，磁感應強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導體框平面向上，一根質量m=0.2kg，有效電阻R=2Ω的導體棒MN垂直跨放在U形框架上，該導體棒與框架間的動摩擦因數μ=0.5，導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動時，通過導體棒截面的電量共為Q=4C．求：
（1）導體棒勻速運動的速度；
（2）導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中，導體棒的電阻消耗的電功．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，足夠長的U型金屬框架放置在絕緣斜面上，斜面傾角30°，框架的寬度l=1.0m、質量M=1.0kg．導體棒ab垂直放在框架上，且可以無摩擦的運動．設不同質量的導體棒ab放置時，框架與斜面間的最大靜摩擦力均為Fmax=7N．導體棒ab電阻R=0.02Ω，其余電阻一切不計．邊界相距d的兩個范圍足夠大的磁場Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金屬框架，磁感應強度均為B=0.2T．導體棒ab從靜止開始釋放沿框架向下運動，當導體棒運動到即將離開Ⅰ區域時，框架與斜面間摩擦力第一次達到最大值；導體棒ab繼續運動，當它剛剛進入Ⅱ區域時，框架與斜面間摩擦力第二次達到最大值．（g=10m/s2）．求：
（1）磁場Ⅰ、Ⅱ邊界間的距離d；
（2）欲使框架一直靜止不動，導體棒ab的質量應該滿足的條件；
（3）質量為1.6kg的導體棒ab在運動的全過程中，金屬框架受到的最小摩擦力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角，其中MN與PQ平行，導軌間距為L，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計．金屬捧ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過棒ab某一橫截面的電量為q時．此時金屬棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中（　�。�
A、ab棒運動的平均速度大小為
v
2
B、此時金屬棒的加速度為a=gsinθ-
B2L2v
mR
C、此過程中產生的焦耳熱為Q=BLvq
D、金屬棒ab沿軌道下滑的最大速度為
mgR
B2L2

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖所示，足夠長的U型金屬框架放置在絕緣斜面上，斜面傾角30°，框架的寬度L=1.0m、質量M=1.0kg．導體棒ab垂直放在框架上，且可以無摩擦的運動．設不同質量的導體棒ab放置時，框架與斜面間的最大靜摩擦力均為Fmax=7N．導體棒ab電阻R=0.02Ω，其余電阻一切不計．邊界相距d的兩個范圍足夠大的磁場Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金屬框架，磁感應強度均為B=0.2T．導體棒ab從靜止開始釋放沿框架向下運動，當導體棒運動到即將離開Ⅰ區域時，框架與斜面間摩擦力第一次達到最大值；導體棒ab繼續運動，當它剛剛進入Ⅱ區域時，框架與斜面間摩擦力第二次達到最大值．求：
（1）磁場Ⅰ、Ⅱ邊界間的距離d；
（2）欲使框架一直靜止不動，導體棒ab的質量應該滿足的條件．

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