如图所示,间距为
的足够长平行金属导轨形成左右互相垂直的两个导轨平面,左导轨平面与水平面成53°角,右导轨平面与水平面成37°角,左导轨粗糙右导轨光滑,导轨电阻不计。导轨处在磁感应强度
、方向平行于左导轨平面向上的匀强磁场中。现同时把质量均为
、电阻均为
的金属棒
、
垂直导轨静止释放,经过足够长时间金属棒
、
都最终匀速运动。整个过程金属棒与导轨接触良好。
,
,
,求:
(1)金属棒
最终匀速运动的速度大小;
(2)金属棒
从静止到沿着导轨下滑
的过程中产生的热量(此时金属棒
已经匀速运动)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f82b8ba723923ae5675238dd8069e2cb.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18f0281e6bbdbe08beeccb55adf84536.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d6c5ec685e8420a8672cefa43e45869.png)
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(1)金属棒
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(2)金属棒
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/13/2763380127072256/2763578975354880/STEM/de1208a9-a1b8-47fd-8da2-06e0f8081aeb.png?resizew=235)
更新时间:2021-07-13 22:18:43
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【知识点】 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
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【推荐1】如图所示,正方形单匝均匀线框abcd质量
,边长
,每边电阻相等,总电阻
.一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接质量
的绝缘物体P,物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上,斜面倾角
,斜面上方的细线与斜面平行,线框释放前细线绷紧.在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场,上边界Ⅰ和下边界Ⅱ都水平,两边界之间距离
。磁场方向水平且垂直纸面向里.现让正方形线线框的cd边距上边界I的正上方高度
处由静止释放,线框在运动过程中dc边始终保持水平且与磁场垂直,物体P始终在斜面上运动,线框cd边进入磁场上边界I时刚好匀速运动,线框ab边刚进入磁场上边界I时,线框上方的绝缘轻质细线突然断裂,不计空气阻力,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/3/26/1910389670633472/1911474567872512/STEM/ea54bcad-b998-4be5-a055-bd62cafc716a.png?resizew=279)
(1)线框cd边从磁场上边界I进入时的速度v0;
(2)匀强磁场的磁感应强大小B;
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed63685453688d54ea18b5c6b738fbfa.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aac8d0fbf22877bdc7c7a7b9451562d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76ccb70e3d09f186ed6c94905d944d2e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9271db1dc49801d093389f4d595fdfe6.png)
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(1)线框cd边从磁场上边界I进入时的速度v0;
(2)匀强磁场的磁感应强大小B;
(3)线框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q
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名校
【推荐2】如图所示,竖直放置的光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高及间距均为d,磁感应强度大小均为B。质量为m的水平金属杆由静止释放,先后通过磁场Ⅰ和Ⅱ。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。
(1)若金属杆匀速进入磁场Ⅰ,求释放时金属杆距磁场Ⅰ上边界的高度h;
(2)若金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,求金属杆穿过两磁场产生的总热量Q。
(1)若金属杆匀速进入磁场Ⅰ,求释放时金属杆距磁场Ⅰ上边界的高度h;
(2)若金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,求金属杆穿过两磁场产生的总热量Q。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/26/24898a52-ba74-4ebc-912d-ed9700cffb9b.png?resizew=133)
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名校
【推荐3】如图所示,两光滑平行金属导轨间距L=1 m,倾斜轨道足够长且与水平面的夹角θ=30°,倾斜轨道处有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2.5T.金属棒ab从斜面上离水平轨道高度h=3m处由静止释放,到达水平轨道前已做匀速运动.已知棒质量m=0.5 kg,电阻r=2Ω,运动中棒与导轨有良好接触且垂直于导轨,电阻R=8Ω,其余电阻不计,取g=10 m/s2.
(1)若金属棒从高度h=3m处由静止释放,求棒滑到斜面底端时的速度大小v;
(2)若金属棒从高度H=4m处由静止释放,求棒由静止释放至下滑到底端的过程中
①流过R的电荷量;
②电阻R上产生的热量。
(1)若金属棒从高度h=3m处由静止释放,求棒滑到斜面底端时的速度大小v;
(2)若金属棒从高度H=4m处由静止释放,求棒由静止释放至下滑到底端的过程中
①流过R的电荷量;
②电阻R上产生的热量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/26/2427812638646272/2428121693462528/STEM/e3f5581b-6aa6-425c-ae37-e63e14759928.png?resizew=280)
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