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光滑平行的金属导轨长为2m,两导轨间距为0.5m,轨道平面与水平面的夹角为30°.导轨上端接一阻值为0.5Ω的电阻R,其余电阻不计.轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为1T.有一不计电阻的金属棒ab的质量为0.5kg,放在导轨的最上端,如图所示.当ab棒从最上端由静止开始自由下滑,到达底端脱离轨道时,电阻上产生的热量为1J.则金属棒在轨道上运动的过程中流过电阻R的电量大小为______C,金属棒速度的最大值为______m/s.
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通过电阻R的电量q=
△Φ
R
=
BLs
R
=
1×0.5×2
0.5
C=2C

根据能量守恒定律得,mgxsin30°=
1
2
mvm2+Q

解得vm=4m/s.
故答案为:2,4.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

光滑平行的金属导轨长为2m,两导轨间距为0.5m,轨道平面与水平面的夹角为30°.导轨上端接一阻值为0.5Ω的电阻R,其余电阻不计.轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为1T.有一不计电阻的金属棒ab的质量为0.5kg,放在导轨的最上端,如图所示.当ab棒从最上端由静止开始自由下滑,到达底端脱离轨道时,电阻上产生的热量为1J.则金属棒在轨道上运动的过程中流过电阻R的电量大小为
2
2
C,金属棒速度的最大值为
4
4
m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

光滑平行的金属导轨MN和PQ间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其他电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如下图所示,用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如下图所示,g取10m/s2,导轨足够长,求:
(1)恒力F的大小;
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小;
(3)若从开始到达到最大速度过程中,流过R的电荷量为2C,则在这个过程里所发生的位移是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?和平区一模)光滑平行的金属导轨MN和PQ,间距L=1.0m,与水平面之间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应强度B=2.0T,垂直于导轨平面向上,MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻,其它电阻不计,质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置,如图甲所示.用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab,由静止开始运动,v-t图象如图乙所示,g=10m/s2,导轨足够长.求:
(1)恒力F的大小.
(2)金属杆速度为2.0m/s时的加速度大小.
(3)根据v-t图象估算在前0.8s内电阻上产生的热量.

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科目:高中物理 来源:2007-2008学年上海市卢湾区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:填空题

光滑平行的金属导轨长为2m,两导轨间距为0.5m,轨道平面与水平面的夹角为30°.导轨上端接一阻值为0.5Ω的电阻R,其余电阻不计.轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为1T.有一不计电阻的金属棒ab的质量为0.5kg,放在导轨的最上端,如图所示.当ab棒从最上端由静止开始自由下滑,到达底端脱离轨道时,电阻上产生的热量为1J.则金属棒在轨道上运动的过程中流过电阻R的电量大小为    C,金属棒速度的最大值为    m/s.

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