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（1）在上述穩(wěn)定狀態(tài)時，導體棒ab中的電流I和磁感應強度B的大小；
（2）如果導體棒從靜止釋放沿導軌下滑x距離后運動達到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路產生的電熱是多少？
（3）斷開開關S后，導體棒沿導軌下滑一段距離后，通過導體棒ab的電量為q，求這段距離是多少?

（1）

（2）

（3）

（1）當導體棒以速率

勻速下滑時電路中的總電阻為：

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感應電動勢為：

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導體棒中的電流為：

--------------------------------------------------------------1分
總電功率為：

------------------------------------------------------------------1分
重力的功率為：

-------------------------------------------------------1分
根據題意有：

，聯(lián)立解得：

-------------------------1分

-----------------------------------------------------------------------1分
（2）設導體棒與導軌間的滑動摩擦力大小為f，根據能的轉化和守恒定律可知：

-------------------------------------------------------------------------1分
所以：

----------------------------------------------------------------------1分
根據能的轉化和守恒定律可知：

---------------------1分
解得：

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（3）S斷開后，回路的總電阻為：

------------------------------------------1分
設這一過程的時間為

，回路中感應電動勢的平均值為

，導體棒中感應電流的平均值為

，導體棒沿導軌下滑的距離為

，根據題意有：

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根據法拉第電磁感應定律有：

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----------------------------------------------------------------------------------------1分
聯(lián)立解得：

-----------------------------------------------------------1分

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導軌間距為

、足夠長且電阻忽略不計，導軌平面的傾角為

，條形勻強磁場的寬度為d，磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“

”型裝置，總質量為m，置于導軌上。導體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產生，圖中未圖出）。線框的邊長為d（d <

），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導體棒恰好運動到磁場區(qū)域下邊界處返回，導體棒在整個運動過程中始終與導軌垂直。重力加速度為g。
求：（1）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產生的焦耳熱Q；
（2）線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時間t₁；
（3）經過足夠長時間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離

。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在傾角為

的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度相等的勻強磁場，方向一個垂直斜面向上，另一個垂直斜面向下，寬度均為L，一個質量為m，邊長為L的正方形線框以速度v剛進入上邊磁場時，即恰好做勻速直線運動，求：
（1）當

邊剛越過

時，線框的加速度多大？方向如何？
（2）當

到達

與

中間位置時，線框又恰好作勻速運動，求線框從開始進入到

邊到達

與

中間位置時，產生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩條彎曲的金屬導軌放在xoy坐標平面內，0至3l為一個曲線變化周期．曲線部分都是正弦曲線中的某四分之一，直線部分的長度為2l，并且平行與x軸，它們之間間距很小但彼此絕緣，左端通過電阻R連接．坐標平面內有垂直于該平面的勻強磁場，磁感應強度的大小為B．一根平行于y軸的長導體棒沿x軸勻速運動，運動過程中與兩金屬導軌良好接觸，導軌足夠長，除R外其余電阻都不計．測得電阻R在較長的t時間內的發(fā)熱量為Q，則導體棒的速度為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩平行的足夠長的金屬導軌間距為L，導軌與水平面成30°角。質量為m，長為L，電阻為r的兩個完全相同的金屬棒ab、cd放置在導軌上，恰好均處于靜止狀態(tài)。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度為B，磁場方向與導軌平面垂直向上。現用沿導軌向上的外力施與金屬棒ab上，使ab棒由靜止開始沿導軌向上做勻加速運動，加速度為a。則（滑動摩擦力與最大靜摩擦力近似相等）

⑴ 金屬棒與導軌間的動摩擦因數是多少？
⑵ 要使金屬棒cd始終靜止在導軌上，金屬棒ab運動的速度不能超過多少？
⑶ 在金屬棒ab由靜止到達（2）中速度的過程中外力和安培力做的總功是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

①ab導體棒運動的最大速度。
②ab導體棒勻速運動時重力的功率、與整個回路的電功率是否等大？通過計算說明。
③為使導體棒cd靜止，物體M的最小質量為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

兩足夠長且不計其電阻的光滑金屬軌道，如圖所示放置，間距為d=100cm，在左端斜軌道部分高h=1.25m處放置一金屬桿a，斜軌道與平直軌道以光滑圓弧連接，在平直軌道右端放置另一金屬桿b，桿A．b電阻R_a=2Ω，R_b=5Ω，在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感強度B=2T。現桿b以初速度v₀=5m/s開始向左滑動，同時由靜止釋放桿a，桿a滑到水平軌道過程中，通過桿b的平均電流為0.3A；a下滑到水平軌道后，以a下滑到水平軌道時開始計時，A．b運動圖象如圖所示(a運動方向為正)，其中m_a=2kg，m_b=1kg，g=10m/s²，求
（1）桿a落到水平軌道瞬間桿a的速度v；
（2）桿a 在斜軌道上運動的時間；
（3）在整個運動過程中桿b產生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

.兩個閉合金屬圓環(huán)穿在同一根絕緣光滑橫桿上，如圖4-1-3所示，當條形磁鐵向下抽出時，兩環(huán)中的感應電流方向_________（填“相同”或“相反”）；左環(huán)與右環(huán)感應電流間的作用力為__________（填“吸引”或“排斥”）；兩環(huán)的運動情況是_________（填“靠近”或“遠離”）.