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如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计.在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻也为R的金属杆ab.

(1)若金属杆ab固定.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中流过电阻R的电荷量.

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L的距离,其速度v与运动距离x的关系图象如图乙所示.求金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小.

(3)求(2)所述过程中电阻R上产生的焦耳热QR.

解:(1)磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零,此过程中的感应电动势为(1分)

通过R的电流为(1分)

流过电阻R的电量为(1分)

联立求得(1分)

(2) ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中,由动能定理可得

(2分)

ab杆刚要离开磁场时,感应电动势    (1分) 

通过R的电流为(1分)

水平方向上受安培力F安和恒力F作用,安培力为:(1分)

解得:(1分)

由牛顿第二定律可得: (1分)

解得(1分)

 (3)ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程中,根据功能关系,恒力F做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和.

则 (1分)

电阻R上产生的电热为  (1分)    

 解得(1分)

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科目:高中物理 来源: 题型:

)如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:

 (1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示。求:

u.c o*m

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。w_

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如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:

(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示。求:

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。

 

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)如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:

 (1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示。求:

u.c o*m

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。w_

 

 

 

 

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如图所示(俯视图),相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO'为右边界的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO'为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab。求解以下问题:

(1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示。求:

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。

 

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 (1)若金属杆ab固定在导轨上的初始位置.磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零.求此过程中电阻R上产生的焦耳热Ql。

(2)若磁场的磁感应强度不变,金属杆ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其V--X的关系图象如图乙所示。求:

u.c o*m

①金属杆ab刚要离开磁场时的加速度大小;

②此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2。w_

 

 

 

 

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