题目内容

如图所示，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d=1m，右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连，金属棒的电阻的电阻为r=2Ω，导轨区域内有竖直向下磁感应强度T的匀强磁场，一金属棒在恒力F="0." 8N力作用下匀速通过磁场。(不考虑导轨的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)。求：

小题1:金属棒运动速度的大小；
小题2:小灯泡的电功率．

小题1:
小题2:
略
练习册系列答案
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如图所示，一金属方框abcd从离磁场区域上方高h处自由下落，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中。在进入磁场的过程中，可能发生的情况是
A．线框做变加速运动
B．线框做匀加速运动
C．线框做匀减速运动
D．线框做匀速运动
在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在的平面，欲使M所包围的小线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（  ）
A．匀速向右运动B．减速向右运动
C．加速向右运动D．减速向左运动
（14分）在地面附近的真空室中，水平平行虚线PQ、MN间有方向水平且垂直于纸面的匀强磁场，PQ与MN相距为2L。一个边长为L、质量为m的均匀金属框abcd，总电阻为R，处于竖直面内，ab边距PQ为L。让金属框由静止开始下落，运动中保证金属框始终在竖直平面内且ab边与PQ平行，当金属框ab边刚进入磁场，金属框即开始做匀速运动。已知重力加速度为g，求

（1）匀强磁场的磁感应强度B
（2）金属框从开始运动至其ab边刚要出磁场的过程中，金属框产生的焦耳热Q
（3）金属框ab边刚要出磁场时的速度v
如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，磁感应强度B＝0.50T匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0.50Ω的电阻，导轨宽度L＝0.40m。金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离h与时间t的关系如下表所示。（金属棒ab和导轨电阻不计，g=10m/s2）
时 间t/s
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
下滑距离h/m
0
0.18
0.60
1.20
1.95
2.80
3.80
4.80
5.80
6.80
求：（1）在前0. 4s的时间内，金属棒ab中的平均电动势；  
（2）金属棒的质量m；
（3）在前1.60s的时间内，电阻R上产生的热量QR。
如图所示，PQ、MN是两条平行金属轨道，轨道平面与水平面的夹角为θ，轨道之间连接电阻R。在空间存在方向垂直于轨道平面的匀强磁场。金属杆ab以一定的初速度沿轨道从底端上滑的过程中，金属棒克服重力做功W1，动能的减小量为ΔE，回路中的电流产生的热量为Q1，金属杆与轨道间摩擦产生的热量为Q2。则下列关系式中正确的是（         ）
W1＋Q1＝ΔE＋Q2 B．W1＋ΔE＝Q1＋Q2 C．W1－ΔE＝Q1＋Q2  D．W1＋Q1＝ΔE－Q2
（10分）如图甲所示, 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L＝0.2m，一端通过导线与阻值为R=1Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计．整个装置处于竖直向上的大小为B＝0.5T的匀强磁场中．现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的v-t图象如图乙所示．（取重力加速度g=10m/s2）求：

（1）t＝10s时拉力的大小．
（2）t＝10s时电路的发热功率．
如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨所在的区域有垂直导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。两导体棒a、b质量分别为ma、mb；电阻分别为Ra、Rb（导轨电阻不计），初始时导体棒a、b均垂直于导轨静止放置，某一瞬时给b一个垂直于棒向右的冲量I，使其沿导轨向右运动，待运动稳定后，求：这一过程中导体棒a中产生的焦耳热。
如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为３Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0．5m。导体棒a的质量ma=0．2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0．1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场． 设重力加速度为g=10m/s2。（不计a、b之间的作用）求：
（1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功；
（2）M点和N点距L1的高度。

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