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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数为0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为Q=2C．求：

    （1）导体棒匀速运动的速度；
    （2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功．
    （sin 37°=0.6  cos 37°=0.8  g=10m/s2）

    （1）5m/s（2）1.5J

    解析试题分析：（1）由安培力，，，
    可得
    导体棒匀速下滑时，由力平衡得

    所以
    代入数据解得v=5m/s
    （2）设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的距离为S，
    通过导体棒截面的电量       
    得到    
    所以
    根据能量守恒定律，得
    得
    考点：用能量观点解决电磁感应问题
    点评：对某些电磁感应问题，我们可以从能量转化的角度出发，运用能量转化和守恒定律、功能关系分析解决。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻可忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角．有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面．一根质量m=0.2kg、电阻为R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，某时刻起将导体棒由静止释放．已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
    （1）求导体棒刚开始下滑时的加速度的大小； 
    （2）求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率；
    （3）从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中，通过导体棒横截面的电量Q=2C，求导体棒在此过程中消耗的电能．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面向上，一根质量m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电量共为Q=4C．求：
    （1）导体棒匀速运动的速度；
    （2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，足够长的U型金属框架放置在绝缘斜面上，斜面倾角30°，框架的宽度l=1.0m、质量M=1.0kg．导体棒ab垂直放在框架上，且可以无摩擦的运动．设不同质量的导体棒ab放置时，框架与斜面间的最大静摩擦力均为Fmax=7N．导体棒ab电阻R=0.02Ω，其余电阻一切不计．边界相距d的两个范围足够大的磁场Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金属框架，磁感应强度均为B=0.2T．导体棒ab从静止开始释放沿框架向下运动，当导体棒运动到即将离开Ⅰ区域时，框架与斜面间摩擦力第一次达到最大值；导体棒ab继续运动，当它刚刚进入Ⅱ区域时，框架与斜面间摩擦力第二次达到最大值．（g=10m/s2）．求：
    （1）磁场Ⅰ、Ⅱ边界间的距离d；
    （2）欲使框架一直静止不动，导体棒ab的质量应该满足的条件；
    （3）质量为1.6kg的导体棒ab在运动的全过程中，金属框架受到的最小摩擦力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行，导轨间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属捧ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电量为q时．此时金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（　　）
    A、ab棒运动的平均速度大小为
    v
    2
    B、此时金属棒的加速度为a=gsinθ-
    B2L2v
    mR
    C、此过程中产生的焦耳热为Q=BLvq
    D、金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为
    mgR
    B2L2

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    （1）磁场Ⅰ、Ⅱ边界间的距离d；
    （2）欲使框架一直静止不动，导体棒ab的质量应该满足的条件．

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