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如圖所示，電阻不計的光滑U形導軌水平放置，導軌間距d="0.5" m，導軌一端接有R="4.0" Ω的電阻。有一質量m="0.1" kg、電阻r="1.0" Ω的金屬棒ab與導軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B="0.2" T。現用水平力垂直拉動金屬棒ab，使它以v="10" m/s的速度向右做勻速運動。設導軌足夠長。

（1）求金屬棒ab兩端的電壓；
（2）若某時刻撤去外力，從撤去外力到金屬棒停止運動，求電阻R產生的熱量。

（1）0.8 V（2）4.0 J

試題分析：（1）根據法拉第電磁感應定律　E=Bdv，?
根據歐姆定律I=

A="0.2" A，
U=IR=0.2×4.0 V="0.8" V。?
（2）由能量守恒，電路中產生的熱量Q=

mv²,
因為串聯電路電流處處相等，所以

,
Q_R=

="4.0" J
點評：本題的物理情景比較簡單，是電磁感應與電路、力學等知識的綜合應用，只要掌握基本知識，就能正確解答．

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，足夠長金屬導軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過棒兩端的環套在金屬導軌上．噓線上方有垂直紙面向里的勻強磁場，虛線下方有豎直向下的勻強磁場．ab、cd棒與導軌間動摩擦因數均為

，兩棒總電阻為R，導軌電阻不計．開始兩棒均靜止在圖示位置，當cd棒無初速釋放時，對ab棒施加豎直向上的力F，沿導軌向上做勻加速運動．則

A．ab棒中的電流方向由b到a

B．cd棒先加速運動后勻速運動

C．cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力

D．力F做的功等于兩金屬棒產生的電熱與增加的機械能之和

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，固定在水平桌面上的光滑金屬導軌MN、PQ，間距為L，其右端接有阻值為R的電阻和理想交流電壓表，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B．導體棒ef垂直于導軌放置，且與兩導軌接觸良好，導體棒接入電路的電阻為r，其它電阻不計，現讓導體棒在ab、cd之間往復運動，其速度隨時間的關系為

（v_m和T已知）．

（1）寫出導體棒產生的電動勢的表達式，并求出電壓表的示數；
（2）求一個周期T內R中產生的焦耳熱Q；
（3）若ab與cd的距離為x，求導體棒從ab滑到cd過程中通過電阻R的電量q．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長。電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成37⁰角，下端連接阻值為R的電阻。勻強磁場方向與導軌平面垂直。質量為0.2kg。電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25。求：

(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小；
(2)當金屬棒下滑速度達到穩定時，電阻

消耗的功率為

，求該速度的大小；
(

取

，

)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經過足夠長的時間后，金屬桿的速度會達到最大值v_m，則 ( )

A．如果B增大，v_m將變大

B．如果α增大，v_m將變大

C．如果R增大，v_m將變大

D．如果m減小，v_m將變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導軌MO、NO的長度相等，M、N兩點間的距離L＝2m，整個裝置處于磁感應強度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強磁場中。一根質量m=0.4kg,粗細均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導軌向下勻速滑動，導體棒在運動過程中始終與導軌接觸良好，不計導軌電阻，從導體棒在MN時開始計時，

⑴t=0時，F=0，求斜面傾角θ；
⑵求0.2s內通過導體棒的電荷量q；
⑶求導體棒通過整個金屬導軌的過程中產生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖a所示，空間存在B=0.5T，方向豎直的勻強磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導軌，其間距L=0.2m，R是連在導軌一端的電阻，ab是跨接在導軌上質量m=0.1kg的導體棒。從零時刻開始，對ab施加一個大小為F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導軌滑動，過程中棒始終保持與導軌垂直且良好接觸，圖b是棒的速度--時間圖像，其中AO是圖像在O點的切線，AB是圖像的漸近線.除R以外，其余部分的電阻均不計.

(1) 求R的阻值.
(2) 當棒的位移為100m時，其速度已經達到了最大速度10m/s，求在此過程中電阻上產生的熱量.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如右圖所示，兩跟相距L的豎直平行金屬導軌位于勻強磁場中，磁感應強度為B，導軌電阻不計，另兩跟與光滑導軌接觸的金屬桿質量均為m，電阻均為R。若要cd使桿恰好平衡，且靜止不動，則ab桿應向________方向運動，且其桿運動的速度大小是________。

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