如圖9－2－25所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一個電子元件，其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即R＝kU，式中k為已知常數(shù)．框架上有一質(zhì)量為m，離地高為h的金屬棒，金屬棒與框架始終接觸良好無摩擦，且保持水平．磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于框架平面向里．將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運動，不計金屬棒及導軌的電阻．重力加速度為g.求：

(1)金屬棒運動過程中，流過棒的電流的大小和方向；

(2)金屬棒落到地面時的速度大�。�

(3)金屬棒從釋放到落地過程中通過電子元件的電荷量．

解析　(1)流過電子元件的電流大小為I＝＝，由串聯(lián)電路特點知流過棒的電流大小也為，由右手定則判定流過棒的電流方向為水平向右(或從a→b)

(2)在運動過程中金屬棒受到的安培力為

F安＝BIL＝

對金屬棒運用牛頓第二定律有mg－F安＝ma

得a＝g－恒定，故金屬棒做勻加速直線運動

根據(jù)v2＝2ax，得v＝

(3)設(shè)金屬棒經(jīng)過時間t落地，有h＝at2

解得t＝ ＝

故有q＝I·t＝

答案　(1)　水平向右(或從a→b)　

(2) 　(3)

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6－1－25所示，有三根長度均為L＝0.3 m的不可伸長的絕緣細線，其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點，另一端分別拴有質(zhì)量均為m＝0.12 kg的帶電小球A和B，其中A球帶正電，電荷量為q＝3×10－6 C，B球帶負電，與A球帶電荷量相同．A、B之間用第三根線連接起來．在水平向左的勻強電場作用下，A、B保持靜止，懸線仍處于豎直方向，且A、B間細線恰好伸直．(靜電力常量k＝9×109 N·m2/C2)

(1)求此勻強電場的電場強度E的大�。�

(2)現(xiàn)將PA之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置．求此時細線QB所受的拉力T的大小，并求出A、B間細線與豎直方向的夾角θ.

(3)求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少(不計B球所帶電荷對勻強電場的影響)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖9－3－25所示，R1＝5 Ω，R2＝6 Ω，電壓表與電流表的量程分別為0～10 V和0～3 A，電表均為理想電表．導體棒ab與導軌電阻均不計，且導軌光滑，導軌平面水平，ab棒處于勻強磁場中．

(1)當變阻器R接入電路的阻值調(diào)到30 Ω，且用F1＝40 N的水平拉力向右拉ab棒并使之達到穩(wěn)定速度v1時，兩表中恰好有一表滿偏，而另一表又能安全使用，則此時ab棒的速度v1是多少？

(2)當變阻器R接入電路的阻值調(diào)到3 Ω，且仍使ab棒的速度達到穩(wěn)定時，兩表中恰有一表滿偏，而另一表能安全使用，則此時作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大？

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科目：高中物理 來源：魯科版高三物理9.2楞次定律、自感現(xiàn)象專項練習（帶解析） 題型：計算題

如圖9－2－13所示，a、b燈分別標有“36 V  40 W”和“36 V　25 W”，閉合電鍵，調(diào)節(jié)R，能使a、b都正常發(fā)光．斷開電鍵后重做實驗，電鍵閉合后看到的現(xiàn)象是什么？穩(wěn)定后哪只燈較亮？再斷開電鍵，又將看到什么現(xiàn)象？

圖9－2－13

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科目：高中物理 來源：魯科版高三物理9.2楞次定律、自感現(xiàn)象專項練習（解析版） 題型：計算題

如圖9－2－13所示，a、b燈分別標有“36 V  40 W”和“36 V　25 W”，閉合電鍵，調(diào)節(jié)R，能使a、b都正常發(fā)光．斷開電鍵后重做實驗，電鍵閉合后看到的現(xiàn)象是什么？穩(wěn)定后哪只燈較亮？再斷開電鍵，又將看到什么現(xiàn)象？

圖9－2－13

 

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