图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨.间距l为0.40m.电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场垂直.质量为m=.电阻为r=1.0的金属杆ab始终垂直于导轨.并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑.整个电路消耗的电功率为P=0.27W.重力加速度g取10m/ 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场垂直。质量为m=、电阻为r=1.0的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0的电阻R₁.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率为P=0.27W，重力加速度g取10m/s²，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R₂.

【答案】

（1）由题义，稳定后重力做功将机械能转化成回路中的电能

———————————（1）3分

解之得 ——————3分

（2）等效电路如图所示，由法拉第电感感应定律有

————————————（2）2分

由闭合回路的欧姆定律有

————————————（3）2分

又 ————————————————（4）1分

联立（2）（3）（4），解之得

——————————————1分

【解析】本题考查法拉第电磁感应定律，当导体棒匀速运动时，重力做功的功率完全转化为电功率，画出等效电路图，利用欧姆定律求解

练习册系列答案

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（2005?天津）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直．质量m为6.0×10^-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R₁．当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s²，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R₂．

（2009?宜昌模拟）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距L为0.40m，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直．质量m为6.0×10^-3kg．电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω．的电阻R_l．当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s²，试求
（1）速率v
（2）滑动变阻器接入电路部分的有效阻值R₂．
（3）若杆ab由静止开始下滑，到达到稳定速率v所需的时间t为0.5s，求这段时间通过R₁的电量q₁．

图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直．质量m为6.0×10^-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导轨两端分别接有滑动变阻器R₂和阻值为3.0Ω的电阻R₁．当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s²，那么金属杆的速率v=

m/s．滑动变阻器接入电路部分的阻值R₂=

Ω．

图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距L为0.40m,电阻不计﹒导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直﹒质量m为6.0×10^-3kg.电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触﹒导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R₁﹒当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s²,试求

(1)速率v
(2)滑动变阻器接入电路部分的有效阻值R₂﹒
(3)杆ab由静止开始下滑,到达到稳定速率v后0.5s内通过R₁的电量q₁﹒

如图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10^-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R₁。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s²，试求：（1）速率v，（2）滑动变阻器接入电路的阻值R₂。

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