如圖所示，傾角θ=30°、寬為L=1m的足夠長的U形光滑金屬框固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂商導(dǎo)軌平面斜向上．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m=0.2kg，電阻R=1Ω的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)．（金屬ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）問：
（1）若牽引力是恒力，大小為9N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1多久？
（2）若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時(shí)止，通過金屬棒的電量為O.48C，金屬棒發(fā)熱為1.12J，則撤力時(shí)棒的速度v2多大？（g=10m/s2）
（1）棒速度穩(wěn)定時(shí)，沿導(dǎo)軌方向上外力平衡，有：
F=BIL+mgsin30°
又I=
E
R
，E=BLv
得：I=
BLv
R

解得：v1=
F-mgsin30°
B2L2
R
代入數(shù)據(jù)可解得：v1=8m/s
（2）q=It=
E
R
t=
BS
R

∴S=
qR
B

代入數(shù)據(jù)，可解得S=0.48m2
∴h=0.24m
根據(jù)能量關(guān)系
1
2
mv22=Q+mgh
代入數(shù)據(jù)，可解得，v2=1m/s
答：（1）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1=8m/s；
（2）撤力時(shí)棒的速度v2=1m/s．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒?L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外．由均勻電阻絲做成的正方形線框abcd邊長為L，總電阻為R．在線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v，勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場(chǎng)邊界平行．求：
（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab中流過的電流及其兩端的電壓大小；
（2）在下面的乙圖中，畫出線框在穿過磁場(chǎng)的過程中，ab中電流I隨線框運(yùn)動(dòng)位移x的變化圖象，并在橫縱坐標(biāo)中標(biāo)出相應(yīng)的值．取線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)x=0，電流在線框中順時(shí)針流動(dòng)方向?yàn)檎?br/>

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

風(fēng)速儀的簡易裝置如圖甲所示．在風(fēng)力作用下，風(fēng)杯帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電流隨風(fēng)速的變化而變化．風(fēng)速為v1，時(shí)，測(cè)得線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示；若風(fēng)速變?yōu)関2，且v2＞v1，則感應(yīng)電流的峰值Im、周期T和電動(dòng)勢(shì)E的變化情況是（　　）
A．Im變大，T變小B．Im變大，T不變
C．Im變小，E變小D．Im不變，E變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通入同方向同大小的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)椋ā　。?table style="margin-left:0px;width:650px;">A．沿abcda不變B．沿adcba不變C．由abcda變成adcbaD．由adcba變abcda

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．a(chǎn)bcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l．t=0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合．現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流方向?yàn)檎�，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線是（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

粗糙的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置由靜止開始下滑，回路中除電阻R外其它電阻不計(jì)（軌道足夠長），在ab棒下滑的過程中（　�。�
A．a(chǎn)b的速度先增大，然后減小，最后勻速下滑
B．導(dǎo)體棒ab的加速度越來越小，最后為零
C．導(dǎo)體棒ab下滑過程中，回路中的電流越來越大，最后為零
D．導(dǎo)體棒ab受到的磁場(chǎng)力越來越大，最后等于棒的重力沿斜面的分力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，虛線框內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將正方形閉合導(dǎo)線框從如圖所示的位置勻速拉出磁場(chǎng)，若第一次拉出時(shí)間為t，克服安培力做功為W1；第二次拉出時(shí)間為3t，克服安培力做功為W2，則（　　）
A．W1=9W2B．W1=3W2C．W1=W2D．W1═
1
3
W2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一正方形光滑金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，線框平面與磁場(chǎng)垂直，線框的右邊緊貼著磁場(chǎng)邊界，如圖甲．t=0時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F，讓線框從靜止開始在水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穿過磁場(chǎng)．外力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示．已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=1Ω，求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）線框穿過磁場(chǎng)的過程中，通過線框的電荷量q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌左端接有電阻R=8Ω，導(dǎo)軌自身電阻不計(jì)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=2Ω的金屬棒ab由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑，如圖所示．設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，受到的摩擦阻力f=0.3N，當(dāng)金屬棒下滑的高度為h=3m時(shí)，恰好達(dá)到最大速度，g取10m/s2，求此過程中：
（1）金屬棒的最大速度；
（2）電阻R中產(chǎn)生的熱量；
（3）通過電阻R的電量．

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