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如圖甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L＝1.0m，NQ兩端連接阻值R＝3.0Ω的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角θ＝300。一質量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.60kg的重物相連。細線與金屬導軌平行。金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關系如圖乙所示，已知金屬棒在0~0.3s內通過的電量是0.3~0.6s內通過電量的1/3，g=10m/s2，求：

（1）金屬棒的最大加速度
（2）磁感應強度的大小
（3）0~0.3s內棒通過的位移;
(4) 金屬棒在0~0.6s內產生的熱量。
（1）（2）（3）0.35m（4）
（1）

（2）
則
(3)0.3~0.6s內通過的電量
0~0.3s內通過的電量是，又
則x1==0.35m
（4）金屬棒在0~0.6s內的總位移     

得到Q＝2.1J
金屬棒在0~0.6s內產生的熱量
本題考查電磁感應與牛頓第二定律的結合問題，在一開始分析受力求出加速度，根據電量公式，分析兩個過程電荷量關系，求出位移關系，由動能定理求出回路產生的焦耳熱，由能量分配確定金屬棒的焦耳熱
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(14分)如圖所示，水平方向有界勻強磁場的高度h=1m、磁感應強度B=T。豎直放置的“日”字型閉合導體線框ABFE，寬L=1m，質量m=0.25kg，AC、CE的長度都大于h，AB邊的電阻RAB=1Ω、CD邊的電阻RCD=2Ω、EF邊的電阻REF=3Ω，其余電阻不計。線框由靜止下落，AB邊進入磁場時恰能勻速運動，不計空氣阻力，g取10m/s2。求：

（1）開始下落時，線框AB邊離磁場上邊界的高度h1為多少？
（2）若線框CD邊剛進入磁場時也做勻速運動，AB邊與CD邊的距離h2為多少？
（3）在滿足(1)(2)前提下,若線框EF邊剛進磁場時也做勻速運動，則從開始下落到EF邊離開磁場過程中，線框中產生的焦耳熱Q為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩根平行的間距為L=1m的光滑金屬導軌（電阻忽略不計）豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線L1、L2間有一與導軌所在平面垂直的勻強磁場B=1T，磁場區域的高度為d=0.5m。導體棒a的質量ma=0.2kg、電阻Ra=3Ω；從圖中M處由靜止開始在導軌上無摩擦向下滑動，且勻速穿過磁場區域.設重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）產生感應電流的大小和方向；
（2）在整個過程中，回路產生的熱量;
（3）M距L1的高度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，間距的足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面成角放置，導軌電阻不計，導軌上端連有的電阻，磁感應強度為的勻強磁場垂直導軌平面向上，時刻有一質量，電阻的金屬棒，以的初速度從導軌上某一位置開始沿導軌向上滑行，金屬棒垂直導軌且與導軌接觸良好，與此同時對金屬棒施加一個沿斜面向上且垂直于金屬棒的外力，使金屬棒做加速度大小為的勻減速直線運動，則：

（1）時，外力的大��？
（2）若已知金屬棒運動從開始運動到最高點的過程中，電阻上產生的熱量為，求此過程中外力做的功？
（3）到最高點后，撤去外力，經過足夠長時間后，最終電阻上消耗的功率是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌與水平方向成θ角放置，下端接有電阻R，一根質量為m的導體棒垂直放置在導軌上，與導軌保持良好接觸，勻強磁場垂直導軌平面向上，導體棒在外力作用下向上勻速運動。不計導體棒和導軌的電阻，則下列說法正確的是
A．拉力做的功等于棒的機械能的增量
B．合力對棒做的功等于棒動能的增量
C．拉力與棒受到的磁場力的合力為零
D．拉力對棒做的功與棒克服重力做功之差等于回路中產生的電能

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖（甲）所示，兩光滑導軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對接而成，相互平行放置，兩導軌相距L＝lm ，傾斜導軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強磁場區I中，I區中磁場的磁感應強度B1隨時間變化的規律如圖（乙）所示，圖中t1、t2未知。水平導軌足夠長，其左端接有理想的靈敏電流計G和定值電阻R＝3Ω，水平導軌處在一豎直向上的勻強磁場區Ⅱ中，Ⅱ區中的磁場恒定不變，磁感應強度大小為B2＝1T ，在t＝0時刻，從斜軌上磁場I 區外某處垂直于導軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，棒下滑時與導軌保持良好接觸，棒由斜軌滑向水平軌時無機械能損失，導軌的電阻不計。若棒在斜面上向下滑動的整個過程中，靈敏電流計G的示數大小保持不變，t2時刻進入水平軌道，立刻對棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s2）求：
（1）磁場區I在沿斜軌方向上的寬度d；
（2）棒從開始運動到剛好進入水平軌道這段時間內ab棒上產生的熱量；
（3）若棒在t2時刻進入水平導軌后，電流計G的電流大小I隨時間t變化的關系如圖（丙）所示（I0未知），已知t2到t3的時間為0.5s，t3到t4的時間為1s，請在圖（�。┲凶鞒鰐2到t4時間內外力大小F隨時間t變化的函數圖像。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有位于豎直平面上的半徑為R的圓形光滑絕緣軌道，其上半部分處于豎直向下、場強為E的勻強電場中，下半部分處于水平向里的勻強磁場中。質量為m，電量為q的帶正電小球，從軌道的水平直徑的M端由靜止釋放，若小球在某一次通過最低點時對軌道的壓力為零，求：
（1）磁感強度B的大小。
（2）小球對軌道最低點的最大壓力。
（3）若要小球在圓形軌道內作完整的圓周運動，小球從軌道的水平直徑的M端下滑的最小速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖4所示，足夠長的光滑U型導軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個阻值為R的電阻，置于磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，今有一質量為、有效電阻的金屬桿沿框架由靜止下滑，設磁場區域無限大，當金屬桿下滑達到最大速度時，運動的位移為，則
A．金屬桿下滑的最大速度
B．在此過程中電阻R產生的焦耳熱為
C．在此過程中電阻R產生的焦耳熱為
D．在此過程中流過電阻R的電量為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示是電磁流量計的示意圖。圓管由非磁性材料制成、空間有勻強磁場。當管中的導電液體流過磁場區域時，測出管壁上MN兩點間的電勢差為E，就可以知道管中流體的流量q――單位時間內流過管道橫截面的流體的體積。已知管的直徑為d，磁感應強度為B，則q與E關系的表達式為                 假定管中各處液體的流速相同。

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