18．如圖所示，豎直平面內(nèi)有平行放置的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T，方向如圖所示．有兩根質(zhì)量均為m=0.1kg、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.2m、電阻均為R=0.8Ω的導(dǎo)體棒ab和cd與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)用豎直向上的力F使ab棒向上做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd棒剛好能靜止不動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（g取10m/s2）（　�。�
A．力F的大小為2NB．ab棒的運(yùn)動(dòng)速度是10m/s
C．在1s內(nèi)，力F做的功為20JD．在1s內(nèi)，cd棒產(chǎn)生的電熱為2.5J

分析 要使cd始終保持靜止不動(dòng)，cd棒受到的安培力與重力平衡，即可求解；再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律，結(jié)合功表達(dá)式與焦耳定律即可求解．

解答 解：B、cd靜止不動(dòng)，cd棒受到的安培力等于它的重力，有：
B$\frac{BLv}{2R}$L=mg，
解得：v=$\frac{mg•2R}{{B}_{\;}^{2}{L}_{\;}^{2}}$=$\frac{0.1×10×2×0.8}{{2}_{\;}^{2}×0．{2}_{\;}^{2}}$=10m/s，故B正確．
A、導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升，棒ab受到向下的重力G和向下的安培力F，則ab棒受到的拉力F拉=F+G=2mg=2N，故A錯(cuò)誤．
C、在1s內(nèi)拉力做的功，W=F拉vt=2×10×1J=20J，故C錯(cuò)誤．
D、在1s內(nèi)，電路消耗的電能Q=$\frac{{E}_{\;}^{2}}{2R}$t=$\frac{（BLv）_{\;}^{2}}{2R}t=\frac{（2×0.2×10）_{\;}^{2}}{2×0.8}×1$=10J，則cd棒產(chǎn)生的電熱為5J，故D錯(cuò)誤．
故選：ABC

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是對(duì)安培力和電路的分析和計(jì)算．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．在2016年里約奧運(yùn)會(huì)女子蹦床比賽中，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員李丹榮獲銅牌給中國(guó)代表隊(duì)帶來(lái)了榮耀．比賽中李丹從最高點(diǎn)開(kāi)始下落到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．李丹下落到剛與蹦床接觸時(shí)速度最大
B．李丹下落到最低點(diǎn)時(shí)加速度為零
C．從開(kāi)始接觸蹦床到最低點(diǎn)的過(guò)程中，李丹加速度的最大值為g
D．到最低點(diǎn)的時(shí)刻，李丹的加速度最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，導(dǎo)軌間相距為l，電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向里，長(zhǎng)為l的金屬棒ab垂直于MN、PQ水平放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R，金屬導(dǎo)軌的上端連接阻值為2R的燈泡L，Rx為變阻箱，重力加速度為g．試求：
（1）保持電鍵斷開(kāi)，金屬棒由靜止釋放，下滑過(guò)程中能達(dá)到的最大速度vm；
（2）在（1）條件下，若金屬棒下滑距離為h時(shí)速度恰好達(dá)到最大，此過(guò)程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱Q熱
（3）保持電鍵閉合，調(diào)節(jié)變阻箱Rx的阻值，當(dāng)Rx為何值時(shí)，金屬棒處于勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中Rx消耗的功率最大．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

6．近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多城市出現(xiàn)了罕見(jiàn)的霧霾天氣，空氣污染嚴(yán)重，能見(jiàn)度低，給人們出行帶來(lái)了極大的不便，某地平直的公路上，甲、乙兩輛汽車(chē)同向行駛，甲車(chē)在前，其速度只有v甲=10m/s，速度v乙=30m/s，由于大霧能見(jiàn)度很低，乙車(chē)在距甲車(chē)x0=75m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有甲車(chē)，這時(shí)乙車(chē)立即剎車(chē)，但乙車(chē)要經(jīng)過(guò)180m才能停下來(lái)，求：
（1）乙車(chē)剎車(chē)時(shí)甲仍按原速率行駛，兩車(chē)是否會(huì)相撞：
（2）若乙車(chē)在剎車(chē)的同時(shí)發(fā)出信號(hào)，甲車(chē)司機(jī)經(jīng)過(guò)△t=4s收到信號(hào)后加速前進(jìn)，則甲車(chē)的加速度至少多大才能避免相撞．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

13．如圖，一平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)，右邊部分水平放置，左邊部分與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌的右端連接有阻值為R的電阻，在垂直于導(dǎo)軌方向上，水平部分和傾斜部分均放置一長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的相同導(dǎo)體棒，每根導(dǎo)體棒的電阻均為R，導(dǎo)軌的水平部分處在方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜部分處在方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（圖中未畫(huà)出），導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?．現(xiàn)給水平導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab施加一平行于導(dǎo)軌向右的水平力，使ab以v的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab始終與導(dǎo)軌垂直，此過(guò)程中導(dǎo)體棒cd一直保持靜止．不計(jì)其他電阻，求：
（1）導(dǎo)體棒ab在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)水平力的功率
（2）若此過(guò)程中導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)軌間恰好無(wú)摩擦，則傾斜部分的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．如圖所示是將電源頻率調(diào)為50Hz后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶，圖中A、B、C、D、E、F點(diǎn)是按時(shí)間順序先后打出的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出）．用刻度尺量出A與B、E與F之間距離分別為2.40cm和0.84cm，那么小車(chē)的加速度大小是0.61m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車(chē)的速度逐漸減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

10．如圖（甲）所示，左側(cè)接有定值電阻R=2Ω的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m，一質(zhì)量m=2kg，阻值r=2Ω的金屬棒在拉力F作用下由靜止開(kāi)始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，g=10m/s2．金屬棒的速度-位移圖象如圖（乙）所示，求從起點(diǎn)發(fā)生s=1m位移的過(guò)程中．

（1）通過(guò)電阻R的感應(yīng)電量q；
（2）整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量及拉力所做的功；
（3）在研究金屬棒從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到s=1m位移過(guò)程所用的時(shí)間t時(shí)，某同學(xué)這樣求解：
金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度v=$\frac{{v}_{0}+{v}_{1}}{2}$=1m/s，
所以時(shí)間t=$\frac{s}{v}$=1s
請(qǐng)問(wèn)該同學(xué)的求解是否正確，如果正確，說(shuō)明理由；如果不正確，請(qǐng)指出錯(cuò)誤原因，并給出運(yùn)動(dòng)時(shí)間的范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

7．兩質(zhì)點(diǎn)從t=0出發(fā)，運(yùn)動(dòng)方程分別為x1=t2-2t-7，x2=3t2-7t-1其中t和x單位分別取為秒和米，試比較兩者相距最近時(shí)各自速度v1和v2之間的大小關(guān)系是${v}_{1}^{\;}＜{v}_{2}^{\;}$．若兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程改為x1=t2+4t-5，x2=3t2-5t-10再比較相距最近時(shí)v1和v2之間的大小關(guān)系是${v}_{1}^{\;}＜{v}_{2}^{\;}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi)．MO間接有阻值為R=3Ω的電阻，導(dǎo)軌相距d=lm，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.5T．質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=lΩ的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于 MN的恒力F=1N向右拉動(dòng)CD．CD受摩擦阻力f恒為0.5N．求
（1）經(jīng)過(guò)電阻R的感應(yīng)電流方向？
（2）CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？

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同步練習(xí)冊(cè)答案