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如圖12-73所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為θ，上端連接阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒MN與導(dǎo)軌垂直，以某一初速沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，上升的最大高度為h，在此過程中阻值為R 的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求：在金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中整個(gè)回路的最大熱功率.

圖12-73

P_m=

因金屬棒MN的電阻是電阻R的兩倍，電流相等，所以金屬棒上升過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2Q.設(shè)金屬棒初速為v₀，

=mg+3Q，所以v₀=

．
金屬棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)熱功率最大，電動(dòng)勢(shì)E₀=BLv₀，最大熱功率P_m=

．
聯(lián)立以上各式解得?P_m=

．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（18分）洛倫茲力演示儀是由勵(lì)磁線圈（也叫亥姆霍茲線圈）、洛倫茲力管和電源控制部分組成的。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。洛倫茲力管的圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍，能夠連續(xù)發(fā)射出電子，電子在玻璃泡內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。其結(jié)構(gòu)如圖所示。
（1）給勵(lì)磁線圈通電，電子槍垂直磁場(chǎng)方向向左發(fā)射電子，恰好形成如“結(jié)構(gòu)示意圖”所示的圓形徑跡，則勵(lì)磁線圈中的電流方向是順時(shí)針方向還是逆時(shí)針方向？
（2）兩個(gè)勵(lì)磁線圈中每一線圈為N = 140匝，半徑為R =" 140" mm，兩線圈內(nèi)的電流方向一致，大小相同為I = 1.00A，線圈之間距離正好等于圓形線圈的半徑，在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度

（特斯拉）。燈絲發(fā)出的電子經(jīng)過加速電壓為U=125V的電場(chǎng)加速后，垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，通過標(biāo)尺測(cè)得圓形徑跡的直徑為D = 80.0mm，請(qǐng)估算電子的比荷

。（答案保留2位有效數(shù)字）
（3）為了使電子流的圓形徑跡的半徑增大，可以采取哪些辦法？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，水平放置的U形光滑導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B="5" T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌寬度l="0.2" m，可動(dòng)導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m="2.0" kg，電阻R="0.1" Ω，其余電阻可忽略.現(xiàn)在水平外力F="10" N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)了s="40" cm后，速度達(dá)到最大.求棒ab由靜止達(dá)到最大速度過程中，棒ab上所產(chǎn)生的熱量Q=__________.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，U形線框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向內(nèi)，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)線MN中間串有一個(gè)電壓表跨接在ab與cd上且與ab垂直，它們之間的接觸是完全光滑的，R為電阻，C為電容器。現(xiàn)令MN以速度v₀向右勻速運(yùn)動(dòng)，用U表示電壓表的讀數(shù)，Q表示電容器所帶電荷量，C表示電容器的電容，F(xiàn)表示對(duì)MN的拉力，設(shè)電壓表的體積很小，其中線圈切割磁感線對(duì)MN間的電壓的影響可以忽略不計(jì)，則( )

A．U＝BLv₀

B．F＝0

C．U＝0

D．F＝v₀²B²L²/R

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖3-6-6所示，空間有一個(gè)方向水平的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，一矩形導(dǎo)線框，自磁場(chǎng)上
方某一高度處自由下落，然后進(jìn)入磁場(chǎng).進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線框平面與磁場(chǎng)方向垂直.則在進(jìn)入時(shí)，導(dǎo)線框的速度圖象可能（）

圖3-6-6

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖9-3-24所示，在水平桌面上放置兩條相距l、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連.質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的滑桿MN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng).整個(gè)裝置放置于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長(zhǎng)的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與另一質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài).現(xiàn)從靜止開始釋放物塊，若當(dāng)物塊下落高度

時(shí)恰好達(dá)到最大速度，用g表示重力加速度，則（　　）

圖9-3-24

A．物塊最大速度為

B．物塊最大速度為

C．在此過程中電阻R放出的熱量為

D．物塊達(dá)到最大速度時(shí)刻，電阻R消耗的功率為

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（11分）如圖所示，有一區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L，右端接有電阻R。MN是一根質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)給金屬棒一水平初速度v₀，使它沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒停止運(yùn)動(dòng)時(shí)位移為s。求：
（1）金屬棒速度為v時(shí)的加速度為多大？
（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻R的電量q；
（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，導(dǎo)體框架內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T，電阻R₁=3Ω，R₂=6Ω，可動(dòng)導(dǎo)體棒AB長(zhǎng)為L=0.8m，每米長(zhǎng)的電阻為r₀=1.0Ω/m，導(dǎo)體框的電阻不計(jì)，導(dǎo)體框架間距離為d = 0.5m，當(dāng)AB以v₀=10m/s的速度向右勻速移動(dòng)時(shí)，求：

（1）電阻R₁中通過的電流強(qiáng)度的大小和方向；
（2）維持導(dǎo)體棒AB勻速運(yùn)動(dòng)所需要加的外力的大小；
（3）外力的功率大小；
（4）導(dǎo)體棒AB兩端的電勢(shì)差

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，矩形線圈abcd 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸
P₁和P₂以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)

A．線圈繞P₁轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P₂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流

B．線圈繞P₁轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P₂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)

C．線圈繞P₁和P₂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是a→b→c→d

D．線圈繞P₁轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P₂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力

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