（10分）如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為L(zhǎng)＝0.2米，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R＝0.5歐的電阻，在0處有一與水平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B＝0.5T，一質(zhì)量為m＝0.1千克的金屬桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v0＝2米／秒的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝2米／秒2、方向與初速度方向相反，設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好，求：

（1）電流為零時(shí)金屬桿所處的位置；
（2）電流為最大值的一半時(shí)施加在金屬桿上外力F的大小和方向；
（3）保持其它條件不變，而初速度v0取不同值，求開始時(shí)F的方向與初速度v0取值的關(guān)系。
（1）1m（2）牛，方向與軸相反
向左運(yùn)動(dòng)時(shí)牛，方向與軸相反
（3）當(dāng)米/秒時(shí)，，方向與軸相反
當(dāng)米/秒時(shí)，，方向與軸相同
（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，
得時(shí)
所以米
（2）最大電流

安培力為
牛
向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，得牛，方向與軸相反
向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，得牛，方向與軸相反
（3）開始時(shí)，，
，得
當(dāng)米/秒時(shí)，，方向與軸相反
當(dāng)米/秒時(shí)，，方向與軸相同
本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電流為零時(shí)速度為零，當(dāng)速度最大時(shí)電流最大，當(dāng)速度為最大速度一半時(shí)求得速度和安培力大小，由牛頓第二定律分情況討論，當(dāng)導(dǎo)體棒向右和向左運(yùn)動(dòng)時(shí)分別列兩個(gè)公式求解拉力大小
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

圖中矩形線框ab邊長(zhǎng)l1=20cm，bc邊長(zhǎng)l2=10cm，電阻為20Ω，置于B=0．3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線框平面垂直，若用力拉動(dòng)線框，使線框沿圖中箭頭方向以v=5．0m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，求在把線框從如圖位置拉出磁場(chǎng)過程中，通過導(dǎo)體回路某一截面的電量是　　　　庫(kù)侖，在此過程中外力做功是　　　焦耳．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，導(dǎo)軌平面水平，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，電阻一定的光滑導(dǎo)體棒ab、cd放在導(dǎo)軌上，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，今用平行于導(dǎo)軌的恒力作用于ab棒使之由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，則（   ）
A．除開始時(shí)刻外，任一時(shí)刻ab棒的速度都大于cd棒的速度
B．除開始時(shí)刻外，任一時(shí)刻ab棒的加速度都大于cd棒的加速度
C．最終兩棒的速度相同
D．最終兩棒的加速度相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

金屬桿a b水平放置在某高處，當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí)(如圖14所示)，以下說法中正確的是（   ）
A．運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，且Ua＞Ub
B．運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，且Ua＜Ub
C．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大，且Ua＞Ub
D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變大，且Ua＜Ub

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)閉合線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由此可以得出(　　)
A．此時(shí)此地一定沒有磁場(chǎng)
B．此時(shí)此地一定沒有磁場(chǎng)的變化
C．穿過線圈平面的磁感線條數(shù)一定沒有變化
D．穿過線圈平面的磁通量一定沒有變化

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端與電阻R相連接,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒在垂直導(dǎo)軌的方向上擱在導(dǎo)軌上.今使棒以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng),到位置c時(shí)棒剛好靜止.設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a、b與b、c的間距相等,則金屬棒在由a→b和由b→c的兩個(gè)過程中(    )
A．棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等
B．通過棒橫截面的電量相等
C．棒運(yùn)動(dòng)的速度變化量相同
D．回路中產(chǎn)生的熱量相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖所示.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則(    )
A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b
C．金屬棒的速度為v時(shí),所受的安培力大小為
D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，ef、gh為水平放置的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)R＝2Ω的電阻，將一根質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)對(duì)金屬棒施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，解答以下問題。

（1）若施加的水平外力恒為F＝8N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度ν1是多少？
（2）若施加的水平外力的功率恒為P＝18W，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度ν2是多少？
（3）若施加的水平外力的功率恒為P＝18W，則從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到速度v3＝2m／s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為8.6J，則該過程中所需的時(shí)間是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1 T，金屬棒AD長(zhǎng)0.4 m，與框架寬度相同，電阻r＝1/3 Ω，框架電阻不計(jì)，電阻R1＝2 Ω，R2＝1 Ω.當(dāng)金屬棒以5 m/s速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：

(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流為多大？
(2)若圖中電容器C為0.3 μF，則電容器中儲(chǔ)存多少電荷量？

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同步練習(xí)冊(cè)答案