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    有足够长的平行金属导轨，电阻不计，导轨光滑，间距．现将导轨沿与水平方向成角倾斜放置．在底部接有一个的电阻．现将一个长为、质量、电阻的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下，经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中（如图12－17所示）．磁场上部有边界，下部无边界，磁感应强度．金属棒进入磁场后又运动了后开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内电阻R上产生了的内能（）．求：

    （1）金属棒进入磁场后速度时的加速度a的大小及方向；

    （2）磁场的上部边界距顶部的距离S．

    （1）   方向为沿轨道向上；（2）32.5m


    解析:

    （1）金属棒从开始下滑到进入磁场前由机械能守恒得：

    进入磁场后棒上产生感应电动势，又有

    金属棒所受的安培力沿轨道向上，大小为  

    由牛顿第二定律得：                   

    整理得：       代入得：负号表示其方向为沿轨道向上．

    （2）设匀速运动时的速度为，金属棒做匀速运动时根据平衡条件得：

                     即

    自金属棒进入磁场到做匀速运动的过程中由能的转化与守恒得：

    又有电功率分配关系    

    代入解得：S＝32.5m

    练习册系列答案
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    （1）断开电键K，ab在大小为0.1N、水平向右的恒力F作用下，由静止开始沿轨道滑动过程中ab产生的电动势随时间变化的表达式．
    （2）当ab以10m/s的速度滑动时闭合电键，并同时撤掉力F，那么由此时开始以后的时间里电阻R所消耗的电能．
    （3）在上述（2）的情况下，导体棒ab能滑行的最大距离．

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    科目：高中物理 来源：模拟题 题型：计算题

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    （1）在装置第一次下滑的过程中，线框中产生的热量Q；
    （2）画出整个装置在第一次下滑过程中的速度一时间（v-t ）图像；
    （3）装置最终在斜面上做往复运动的最大速率vm；
    （4）装置最终在斜面上做往复运动的周期T。

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    （1）断开电键K，ab在大小为0.1N、水平向右的恒力F作用下，由静止开始沿轨道滑动过程中ab产生的电动势随时间变化的表达式．
    （2）当ab以10m/s的速度滑动时闭合电键，并同时撤掉力F，那么由此时开始以后的时间里电阻R所消耗的电能．
    （3）在上述（2）的情况下，导体棒ab能滑行的最大距离．

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    科目：高中物理 来源：2011年陕西省宝鸡市高考物理质检试卷（三）（解析版） 题型：解答题

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